Norbert Willenbacher ist ein deutscher Physiker. Er ist Professor für mechanische Verfahrenstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er ist bekannt für die Entdeckung des Phänomens der Kapillarsuspension. Willenbacher war Präsident der Deutschen Rheologischen Gesellschaft.
Norbert Willenbacher studierte Physik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und schloss 1990 seine Dissertation am Max-Planck-Institut für Polymerforschung ab. Nach seiner Promotion trat er in die Polymerforschungsabteilung der BASF SE ein. Seine Arbeit konzentrierte sich auf die Rheologie, Formulierung und Verarbeitung komplexer, mehrphasiger Flüssigkeiten.
Im Jahr 2005 wurde er Leiter des Instituts für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik am Karlsruher Institut für Technologie. Von 2012 bis 2014 war er Dekan der Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik am KIT. Seit 2017 ist Willenbacher zudem Leiter der Technologietransfer-Einheit „Rheologie und Formulierung komplexer Fluide“ bei der KIT Campus Transfer GmbH.
Willenbacher war Gastprofessor an der Harvard University (2015), der Seoul National University (2016) und der Donghua-Universität in Shanghai (2024). Er hatte Lehraufträge unter anderem am CASIC-Forschungsinstitut für neue Materialien in Changsha, an der Wuyi-Universität, an der Universität Pisa sowie an der Technischen Universität Łódź.
Willenbacher war von 2006 bis 2019 Präsident der Deutschen Rheologischen Gesellschaft (DRG) und bis 2022 deren Vizepräsident. Anschließend wurde er in den Beirat der Gesellschaft berufen. Von 2011 bis 2016 war er Sektionsherausgeber bei Current Opinion in Colloid & Interface Science. Zudem war er von 2010 bis 2024 Mitglied des Redaktionsbeirats von Rheologica Acta und seit 2020 Mitglied des Redaktionsbeirats der Zeitschrift Materials.
Von 2006 bis 2014 war er Mitglied des Aufsichtsrats der juwi AG und fungierte von 2013 bis 2014 als dessen Vorsitzender.
Willenbacher war von 1999 bis 2014 Mitglied des Stadtrats von Kirchheimbolanden und von 2004 bis 2009 Mitglied des Kreistags des Donnersbergkreises. Seit 2013 ist er Koordinator der Kirchheimbolander Friedenstage. Seit 2026 ist Willenbacher Mitglied im Vorstand der Hoormann-Stiftung.
Willenbachers Forschung konzentriert sich auf Zusammenhänge zwischen molekularen Eigenschaften, Mikrostruktur, kolloidalen Wechselwirkungen und makroskopischen Fließvorgängen, um eine rationale Produktentwicklung für Stoffe, die flüssig verarbeitet werden, zu ermöglichen.
Norbert Willenbacher hat eine Vielzahl von Materialien untersucht – von verdünnten Lösungen bis hin zu mehrphasigen Flüssigkeiten, darunter Beschichtungen, Klebstoffe, Lebensmittel, Biopolymergele, Keramiken, Batterieslurries und Kunstmalfarben. Er hat sich mit der Rolle der Rheologie komplexer Flüssigkeiten in Verfahren wie dem Sprühen, der Schlitzdüsen- und Rakelbeschichtung, dem Siebdruck und der extrusionsbasierten additiven Fertigung befasst.
Seine Forschungsgruppe entwickelte das „Micro-Rheo-Mapping“ (MRM), ein bildgebendes Verfahren zur Messung lokaler rheologischer Eigenschaften und zur Untersuchung struktureller Heterogenitäten in Gelen, speziell wässrigen Biopolymergelen.
Willenbachers Gruppe entdeckte das Phänomen der Kapillarsuspension. In einem Dreiphasensystem, bestehend aus einer Hauptflüssigkeit, Partikeln und einer geringen Menge einer zweiten, nicht mischbaren Flüssigkeit, können durch die sekundäre Flüssigkeit induzierte Kapillarkräfte ein Partikelnetzwerk erzeugen, das sich über das gesamte Probenvolumen erstreckt. Dieses Netzwerk verändert die rheologischen Eigenschaften und wandelt eine leicht fließende Suspension in eine gelartige Paste mit einer einstellbaren Fließgrenze um.
Das Konzept der Kapillarsuspensionen findet praktische Anwendungen und wird zur Steuerung der Textur von Lebensmitteln, der Verarbeitung und Struktur poröser Keramikwerkstoffe oder der Leitfähigkeit von Verbundwerkstoffen mit leitfähigen Füllstoffen eingesetzt. Der anwendungsorientierte Schwerpunkt von Willenbachers Forschung hat zur Gründung von zwei Start-up-Unternehmen geführt: der FastCast Ceramics GmbH und der Karlsruhe Conductive Materials GmbH.
Derzeit befasst sich Willenbachers Forschung mit den rheologischen Herausforderungen bei der Verarbeitung von Energiematerialien. Dazu gehören die Entwicklung von Silberpasten für die ressourcenschonende Kontaktierung von Solarzellen sowie die Untersuchung von Elektroden-Slurries für Lithium-Ionen-Batterien, wobei der Schwerpunkt auf dem Einfluss polymerer Bindemittel auf die Verarbeitbarkeit und die Zellleistung liegt.
Willenbachers Gruppe entwickelt leitfähige, 3D-druckbare Tinten und Filamente für leitfähige Elastomere, die in der flexiblen Elektronik zum Einsatz kommen.
| Personendaten | |
|---|---|
| NAME | Willenbacher, Norbert |
| KURZBESCHREIBUNG | deutscher Physiker und Hochschullehrer |
| GEBURTSDATUM | 20. Jahrhundert |