Aktive Diffusion von Polymeren und anderen komplexen Molekülen in Medien mit ausgeprägten Gedächtniseffekten

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Durch die projektive Elimination irrelevanter Freiheitsgrade kann die Dynamik eines Moleküls in einem komplexen Vielteilchensystem als eine Diffusion mit Gedächtniseffekten dargestellt werden. Besonders stark ausgeprägt sind diese für Schmelzen aus linearen oder verzweigten Polymerketten. In diesem Projekt soll in einem ersten Teil die Dynamik von Dimeren als einfachste Version einer Polymerkette unter Berücksichtigung verschiedener aktiver Wechselwirkungstypen der beiden Monomere mit ihrer Umgebung mit numerischen und analytischen Methoden untersucht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dann in einer zweiten Phase des Projekts auf homogene Polymerketten, Blockcopolymere und kompositionell ungeordnete Moleküle ausgedehnt werden, um schließlich in der dritten Phase die Diffusion verzweigter Polymerketten und Mikronetzwerke zu untersuchen. Insbesondere soll versucht werden, die bekannte Reptationsbewegung von Ketten in Polymerschmelzen in den Rahmen der gedächtnisbehafteten Diffusionsbewegungen einzuordnen und zu verstehen.