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Oberflächenbeschichtungen boomen dank Nanotechnologie
Durch Beschichtung kann eine Oberfläche besonders hart, geschmeidig, wasserabweisend gemacht werden, oder mit einer anderen speziellen Eigenschaft versehen werden. Die Beschichtung ist dabei so dünn, dass man ihr die besondere Eigenschaft nicht ansieht. Neu ist insbesondere, dass durch modernste Technologie die Struktur im Nanometer-Bereich genau kontrolliert werden kann. Die speziellen Eigenschaften kommen dabei durch die chemische Funktion der Beschichtung, und/oder durch ihre Nanostrukturierung zustande. So kommt der Abperleffekt bei der Lotusblüte daher, dass die Oberfläche einem Wassertropfen partout keine Kontaktmöglichkeit bietet - und er quasi über der Oberfläche schwebt. Wie und warum solche Nano-Effekte zustande kommen, ist aber meist noch unbekannt. Die Moleküldynamik-Simulation, eine aktuelle Dienstleistung der xirrus GmbH, ermöglicht hier detaillierte Einblicke in die kleinsten Vorgänge an der Oberfläche. Diese Phänomene sind so klein und so schnell, dass sie dem Experiment meist verschlossen bleiben. Unser Forschungsangebot ermöglicht es hier, eine Oberfläche für die erwünschten Eigenschaften zu designen, bevor sie überhaupt hergestellt wird. | |
xirrus update: Moleküldynamik-Simulation - August 2009
xirrus in der Presse
Die Fachzeitschrift "Simulation News Europe" hat einen Artikel über unsere Haus-Spezialität Moleküldynamik-Simulation veröffentlicht. Er führt in die Grundlagen der Technik ein, die die Bewegungen der Atome und Moleküle auf Grund von physikalischen und chemischen Prinzipien nachstellt. Daraus lassen sich in einem zweiten Schritt Rückschlüsse auf Struktur, Dynamik, Eigenschaften und Eigenheiten der beteiligten Stoffe ziehen. Diese Einblicke sind experimentell oft nicht möglich oder extrem aufwendig. Die Simulation stellt daher eine wertvolle Ergänzung zu anderen Methoden dar.Wenn Sie einen Abzug des Artikels (englisch) erhalten möchten, melden Sie sich bitte hier.
Oberflächlich - und doch tiefgreifend
Mit ebendieser Technik der Moleküldynamik-Simulation erforschen wir eine nanostrukturierte Oberfläche eines speziellen Absorbers. Das Ziel ist, einen maximalen Wirkungsgrad für die Absorption zu erreichen. Wie und warum eine Nanostruktur auf ein Medium wirkt, ist wissenschaftlich noch weitgehend unerforscht. Wir untersuchen mögliche Oberflächen vorgängig auf ihre Eignung. Dieses Vorgehen erweist sich als kostengünstiger und zeitsparender, als die Oberflächen-Kandidaten herzustellen und experimentell zu vermessen.Materialeigenschaften kennen - ohne Experimente
Interessiert Sie die Kompressibilität eines neuen Hydraulik-Öls? Oder die Viskosität eines neuen Schmierstoffs? Benötigen Sie die Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit einer Kühlflüssigkeit, um Ihre Anlage richtig zu dimensionieren?Diese und weitere Stoffeigenschaften können wir aufgrund der chemischen Zusammensetzung berechnen. Insbesondere sind uns auch aussergewöhnliche Bedingungen wie hohe Temperaturen oder hohe Drücke gefahrlos zugänglich. Dasselbe gilt für Gemische und neue Substanzen, für die in den wenigsten Fällen Literaturwerte vorliegen. Vor allem nichtmetallische Werkstoffe und organische Verbindungen sind für unsere Modelle geeignet.
Dazu führen wir eine Moleküldynamiksimulation durch, woraus wir mittels statistischer Mechanik die gewünschten Materialeigenschaften berechnen. Klingt kompliziert? Ist es auch. Aber darum kümmern wir uns. Sie dürfen sich auf die Resulate freuen. Und das Beste: Zeitlich und preislich kompetitiv zu einem Mess-Experiment oder einer Literaturrecherche.
