In der 33. DLR-Parabelflugkampagne werden Untersuchungen an sphärischen flüssig-kristallinen Blasen und Schalen ("shells") durchgeführt. Es handelt sich um physikalische Experimente in den vom DLR geförderten Projekten 50WM1744 und 50WM1849. Im Detail werden zwei voneinander autarke Experimente durchgeführt.
Freischwebende oszillierende Blasen
Der Kollaps von Katenoiden (rotationssymmetrische Filmgeometrie) wird zur Erzeugung von freischwebenden, smektischen Blasen in der Schwerelosigkeitsphase genutzt. Aus früheren Experimenten ist bekannt, dass sich die Dynamik einer flüssigkristallinen Blase auf Grund der inneren Schichtstruktur stark von der einer Seifenblase unterscheidet. Die gedämpften Schwingungen der so erzeugten Blasen werden mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen und anschließend analysiert. Die in dieser Kampagne verwendete Apparatur erlaubt die Anregung der freischwenden Blasen mit Schallwellen. Damit analysieren wir eine fundamentale Fragestellung der Fluiddynamik: Oszillationen freischwebender Membranen. Während in vorangegangenen Untersuchungen die Beobachtung der Relaxation ins Gleichgewicht Ziel der Experimente war, wird diesmal die externe Anregung von Oszillationen im Fokus stehen. In Mikrogravitation vermeiden wir insbesondere unsymmetrische Katenoidenabrisse ¬und die Objekte bleiben während der gesamten Aufzeichnung am Ort im Sichtbereich der Kamera.
Flüssigkristalline Schalen
Nematische und smektische Schalen ("shells") in wässriger Umgebung sind einzigartige Mikro-Objekte, mit denen man Einflüsse von Krümmung, Grenzflächen und eingeschränkten Geometrien auf nematische beziehungsweise smektische Texturen untersuchen kann. Im Gravitationsfeld verhindern Auftriebseffekte die Herstellung von Schalen mit gleichmäßiger Schichtdicke, Dichteunterschiede zwischen dem Schalenmaterial und der eingeschlossenen Flüssigkeit führen zu einer gebrochenen vertikalen Symmetrie. In den Schwerelosigkeitsphasen des Parabelfluges planen wir, die Reorganisation der Schalenstrukturen und die damit verbundene Umstrukturierung des Direktorfeldes einschließlich topologischer Defekte zu untersuchen. Die Schalen werden in Schwerelosigkeit polymerisiert, um gleichmäßige kugelförmige Mikroballons mit Abmessungen von etwa 100 Mikrometern zu erhalten.