Ab-initio molecular dynamics simulations and calculation of spectroscopic properties in hydrogen bonding liquids in geometric confinements

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Teilprojekt 8 befasst sich mit dem Einfluss des Confinements auf Wasserstoffbrückennetzwerke, der mittels quantenchemischer Molekulardynamiksimulationen untersucht werden soll. Dabei wird der Fokus auf Confinements mit komplexeren funktionalisierten Oberflächen liegen, sowie auf der Veränderung des Verhaltens von gelösten Ionen und biologisch relevanten Molekülen. Die bisher betrachteten Systeme (hartes und weiches hydrophiles Confinement) sollen weiter modifiziert und erweitert. Diese Erweiterungen bestehen insbesondere aus Funktionalisierungen der Oberflächen, der Betrachtung der eingeschränkten Beweglichkeit von gelösten Ionen und der Einlagerung von biologisch relevanten Molekülen. Spezifische Ziele umfassen die Berechnung von Ordnungsparametern in den Grenzflächenschichten binärer Mischungen (insbesondere Wasser- Alkohole), der intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen in amyloidogenen Peptiden und das Wechselspiel der konkurrierenden Einflüsse durch kosmotrope und chaotrope Ionen. Alle diese Phänomene werden durch die geometrischen Einschränkungen des Nano-Confinements erheblich verändert, was neuartige Design-Möglichkeiten hinsichtlich der Funktionalitäten eröffnet.