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Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation

Materialentwicklung mit molekularen Partikelmethoden

Hier finden Sie Informationen über die Materialentwicklung mit molekularen Partikelmethoden
Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Virtuelle Produktentwicklung
Thema: Modellbildung und Simulation

KURZBESCHREIBUNG:

In diesem Projekt können Studierende ihr Wissen in Richtung mikroskopischer Betrachtungen von Materialien erweitern, unter Ausnutzung des Zugangs der Modellbildung und Simulation, sowie der Thermodynamik:

Ionische Flüssigkeiten stellen eine viel versprechende Stoffklasse in unterschiedlichen Anwendungsbereichen wie z.B. bei Schmierstoffen oder in der Batterieforschung dar. Ihre hohe elektrische Leitfähigkeit sowie ihre Thermostabilität machen innovative Entwicklungen möglich. Die computergestützte Verfahrenstechnik begegnet dem Problem der immensen Anzahl an Ionischen Flüssigkeiten indem sie Modelle der physiko-chemischen Wechselwirkungen entwickelt, um schnell und verlässlich auf molekularer Ebene ein prinzipielles Verständnis z.B. von Elektrolytlösungen zu fördern.

In diesem Projekt sollen in der Arbeitsgruppe selbst entwickelte Simulations-Tools verwendet, um die physikalischen Parameter von Modellen bestimmter Ionischer Flüssigkeiten für die Molekulardynamik Simulation zu optimieren. Die Flüssigkeitsmodelle sollen dann in Zusammenarbeit mit Firmen experimentell validiert werden.  Die Modelle werden also an realen Elektrolytsystemen angewendet, um zentrale Eigenschaften wie z.B. elektrische Leitfähigkeit, Viskosität und physikalische Struktur zu bestimmen.

Zur Durchführung des Projekts sind gute Programmierkenntnisse wünschenswert, aber können auch wärend des Projektes erworben oder ausgebaut werden. Spaß an der Thermodynamik und mikroskopischer Betrachtungsweise sollten auf jeden Fall mitgebracht werden. Das Projekt ist innerhalb des H-BRS Forschungsinstituts "TREE" (Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz) angesiedelt.


PROJEKTPHASEN:

Masterprojekt 1: Einarbeitung, Parametrierung & MD-Simulationen von Elektrolyten

Masterprojekt 2: Kraftfeld-/Parameteroptimierung für ionische Flüssigkeiten

Masterthesis: Modellvalidierung mit Experimenten und Bestimmung von Materialeigenschaften

Anzahl Plätze: 2