Kerem Bozkurt und Co-Autoren erhalten Publikationspreis 2025 der Fakultät 2

Wir gratulieren Kerem Bozkurt und seinen Co-Autoren! Für ihre herausragende Veröffentlichung

Intermittent flow paths in biofilms grown in a microfluidic channel

in der Zeitschrift Advances in Water Resources haben sie den Publikationspreis 2025 der Fakultät 2 der Universität Stuttgart erhalten. Der Publikationspreis ist mit 2.500 € dotiert und wird unabhängig vom Stand der beruflichen Laufbahn vergeben. Die Preisübergabe fand im Rahmen des Tags der Forschung am 1. Juli 2026 an der Universität Stuttgart statt. 

Authors

• Kerem Bozkurt (Universität Stuttgart, LH2)
• Christoph Lohrmann (Universität Stuttgart, ICP)
• Felix Weinhardt (Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Leipzig)
• Daniel Hanke (Alumni, Universität of Stuttgart)
• Raphael Hopp (Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Leipzig)
• Robin Gerlach (Montana State University)
• Christian Holm (Universität Stuttgart, ICP)
• Holger Class (Universität of Stuttgart, LH2)

Abstract

Biofilms exposed to flow experience shear stress, which leads to a competitive interaction between the growth and development of a biofilm and shearing. In this study, Pseudomonas fluorescens biofilm was grown in a microfluidic channel and exposed to forced flow of an aqueous solution of variable velocity. It can be observed that under certain conditions preferential flow paths form with a dynamic, but quasi-steady state interaction of growth, detachment, and re-attachment. We find that the regimes for preferential flow path development are determined by nutrient availability and the ratio of shear stress versus the biofilm’s ability to resist shear forces. The intermittent regime of flow paths is mainly driven by the supply with nutrients, which we confirm by comparison with a numerical model based on coarse-grained molecular dynamics and Lattice Boltzmann hydrodynamics.