Einführung:
Biomedizinische Experimente in Schwerelosigkeit erlauben einen Einblick in die fundamentalen Mechanismen von lebenden Zellen. Von dieser Forschung profitieren nicht nur Astronauten, sondern auch die irdische Medizin. Allerdings ist der Zugang zum Weltraum immer noch sehr teuer und aufwändig. Daher werden für die Vor- und Nachbereitungen unter anderem sogenannte Clinostaten für die Simulation von Schwerelosigkeit eingesetzt. Dabei werden die Proben während längerer Zeit um eine horizontale Achse gedreht. Bei nicht adhärenten (schwebenden) Zellen, soll dies ein aussedimentieren der Proben verhindern und, ähnlich wie im Weltraum, die Proben in der Schwebe halten. Eine Analyse der geltenden Kräfte in einem idealen System zeigt, dass die Proben nach einer längeren Zeit durch die Zentrifugalkraft trotzdem aussedimentieren sollten. Dies wird aber nicht immer beobachtet. Wir vermuten, dass Ungenauigkeiten in der Drehbewegung helfen, die Partikel in der Schwebe zu halten. Dies soll im Rahmen dieser Master-Arbeit untersucht werden.
Projektziel:
In einem ersten Schritt soll ein Simulationsmodell für Clinostaten erstellt werden. In einem zweiten Schritt soll untersucht werden, ob Ungenauigkeiten in der Drehbewegung zu Strömungen führen, welche helfen kleine Partikel in Suspension zu halten.
In dieser Arbeit:
- lernen Sie Fluid-Dynamik Simulationem (CFD) in der Software ANSYS kennen
- lernen Sie ein Studien-Design zu erstellen
- können Sie Projekte planen und strukturieren
- erhalten Sie einen Einblick in die Weltraumbiologie
Die Arbeit wird durchgeführt in Zusammenarbeit mit Ernesto Casartelli vom Institut für Maschinen- und Energietechnik (CC Fluidmechanik und numerische Methoden) sowie Simon Wüest vom Institut für Medizintechnik.
