KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Skalenübergreifende Analyse makroporöser Membranen im Kontext digitaler Zwillinge

Altschuh, Patrick

Abstract:
Zur Optimierung und Auslegung von medizinischen Schnelltests sind anwendungsnahe Vorhersagen des makroskopischen Verhaltens unabdingbar. Insbesondere die Beschreibung der Flüssigkeitsausbreitung durch den komplexen Porenraum der offenporigen und hochporösen Diagnostikmembranen stellt eine große Herausforderung dar, zu deren Bewältigung Charakterisierungs- und Modellierungsansätze für unterschiedliche Längenskalen notwendig sind. Die vorliegende Arbeit befasst sich daher im Rahmen von drei Themenschwerpunkten i) mit der Gewinnung digitaler Zwillinge des Porenraums, ii) mit der geometrischen, physikalischen und datengetriebenen Charakterisierung der Abbilder sowie iii) mit der mathematischen Beschreibung und Vorhersage der kapillargetriebenen Flüssigkeitsausbreitung. ... mehr

Abstract (englisch):
For the optimization and design of lateral flow tests, application-oriented predictions of the macroscopic behaviour are indispensable. In particular, the description of fluid propagation through the complex pore space of the inherent, open-pored and highly porous diagnostic membranes is a major challenge. To overcome this challenge, characterization and modeling approaches for different length scales are required. Therefore, this thesis deals with i) the acquisition of digital representations of the pore space (digital twins), ii) the geometrical, physical and data-driven characterization of the representations and iii) the mathematical description, investigation and prediction of the capillary-driven fluid propagation. ... mehr

Open Access Logo


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000122904
Veröffentlicht am 26.08.2020
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 26.08.2020
Sprache Deutsch
Identifikator KITopen-ID: 1000122904
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang IX, 372 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Prüfungsdatum 20.05.2020
Referent/Betreuer Prof. B. Nestler
Schlagwörter digitaler Zwilling, poröse Polymermembran, datengetriebene Charakterisierung, skalenübergreifende Flüssigkeitsausbreitung, Lateral Flow Test
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page