Molekulardynamik-Simulation zum Studium der Molekulargewichtsabhängigkeit der Relaxationsprozesse in Polymerschmelzen: Vom Molekül zum Polymer

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Ziel des Projekts ist ein Einsatz von molekulardynamischen (MD) Simulationen zum Studium der Bewegungsprozesse in Polymerschmelzen. Insbesondere ist geplant, Torsions-, Segment- und Rouse-Dynamik auf intermediären Zeit- und Längenskalen zu analysieren. Viele Aspekte dieser Bewegungen, vor allem ihre wechselseitigen Beziehungen, sind nur ansatzweiße verstanden. Im Projekt soll eine systematische Untersuchung ihrer Temperatur- und Molekulargewichtsabhängigkeit erfolgen. Im Mittelpunkt des Interesses steht dabei der wenig studierte Übergang vom Molekül zum Polymer, der sich mittels MD-Simulationen sehr gut betrachten lässt. Anstelle vergröberter Modelle sollen chemisch realistische Modelle zum Einsatz kommen, die u.a. eine Berechnung experimenteller Observablen ermöglichen. Ferner ist geplant, das Potential dieses Ansatzes auszunutzen, um Kopplungen zwischen Torsions-, Segment- und Rouse-Dynamik zu studieren, die in Theorien oft unberücksichtigt bleiben. Vor allem gilt es zu klären, auf welchen Zeit- und Längenskalen sich die Heterogenität der Segmentdynamik auf Torsions- und Rouse-Dynamik auswirkt, für die meist orts- und zeitunabhängige Kontrollparameter angenommen werden.