Sowohl für die Material- als auch für die Wirkstoffentwicklung ist ein tiefes Verständnis des mikroskopischen Verhaltens der untersuchten Systeme von erheblicher Bedeutung. Wesentliche Beiträge hierzu können Computersimulationen leisten. Wir entwickeln Software und Algorithmen für Fragestellungen im Bereich des Designs und der Erforschung von Polymer- und Proteinsystemen.

Voraussetzung für verlässliche Molekulardynamik-Simulationen ist eine adäquate Modellierung der auftretenden Kraftfelder. Hierzu entwickelt SCAI ein Programmpaket, das die zu bestimmenden Kraftfelderparameter optimiert.  mehr ...

Bei der Computersimulation von Polymer- wie Proteinsystemen hat man es grundsätzlich mit einem Skalenproblem zu tun, d.h., dass die interessanten Größen in der Regel einen sehr unterschiedlichen Detaillierungsgrad des Problems erfordern, angefangen von der Ebene der einzelnen Atome bis hin zum Gesamtverhalten einer Polymerkette oder gar eines ganzen Polymernetzwerks hin. So können die beteiligten Längen- und Zeitskalen mehrere Zehnerpotenzen umfassen. Sollen komplexe Systeme und Effekte (z.B. Adsorption an Oberflächen, Membrane oder Gemische) untersucht werden, kommt man außerdem nicht umhin, eine große Zahl von Teilchen zu simulieren, wodurch man bei atomistischen Simulationen schnell an die Grenze des technisch Machbaren stößt. Hier eröffnet die Technik des  Mesoscale Coarse Graining neue Perspektiven.

Ein Software-Paket, das diese Methode für effiziente Simulationen verfügbar machen wird, ist  ESPResSo++.


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Dr. Dirk Reith
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