Rheology and transient structures of magneto-rheological model fluids

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Die Fliesseigenschaften magnetorheologischer Fluide lassen sich durch ein äusseres magnetisches Feld gezielt (z.B. technologisch relevant) beeinflussen, sobald die mikroskopischen Mechanismen und die Vielfalt der möglichen feld- und strömungsinduzierten Strukturen (transiente Ordnung und Agglomeration) verstanden sind. Diese Tatsache motiviert die geplanten Nichtgleichgewichts-Molekulardynamik (NEMD/NEBD) Computer-Simulationen eines einfachen Modell-Fluids, das durch vorgegebene Wechselwirkungen zwischen den dipolaren Bestandteilen eines Ferrofluids charakterisiert ist. In den Simulationen wird das Fluid einer makroskopischen Strömung und einem magnetischen Feld vorgegebener Stärke ausgesetzt, und es wird die volle Dynamik des Modell-Fluids berechnet. Die Methode erlaubt die Auswertung der magnetorheologischen Eigenschaften und soll dazu beitragen, eine Beziehung zwischen der mikroskopischer Struktur und dem Strömungsverhalten von Ferrofluiden herzustellen. Die Ergebnisse sollen im Rahmen der Kinetischen Theorie statistisch physikalisch interpretiert, und mit experimentellen Resultaten aus Rheometrie und Neutronenstreuung verglichen werden. Das Forschungsvorhaben basiert auf umfangreichen Vorarbeiten.