Tim Neudecker hat seine Forschungstätigkeit an der Universität Bremen deutlich ausgeweitet und befindet sich nun auf dem Weg zur regulären Professur im Fachbereich Biologie und Chemie. Nachdem er 2019 eine Tenure-Track-Professur für Theoretische Chemie übernommen hat, wurde diese zum 21. Juli 2025 in eine vollwertige Professur umgewandelt. In der Zwischenzeit hat Neudecker maßgebliche Beiträge zur Entwicklung von Simulationsmethoden geleistet, die darauf abzielen, das Verhalten von Materialien unter mechanischer Belastung zu untersuchen.
Neudeckers Arbeitsgruppe hat die spannende Herausforderung angenommen, alle relevanten Größenordnungen zu berücksichtigen – von einzelnen Molekülen bis hin zu makroskopischen Materialien. Die Forschung zielt darauf ab, innovative Anwendungen in verschiedenen Industrien zu fördern. So entwickelt Neudecker Kunststoffe, die ihre Farbe ändern, wenn sie mechanischer Belastung ausgesetzt sind, was insbesondere für die Bau- und Transportbranche von Bedeutung sein könnte. Zudem beschäftigt sich seine Gruppe mit der Herstellung von Papier, das auch bei Nässe eine hohe Reißfestigkeit aufweist.
Forschungsschwerpunkte und innovative Ansätze
Ein zentraler Bereich der Forschung stellt die Untersuchung fundamentaler Fragen zum Verhalten von Molekülen und Materialien unter Hochdruck- und Zugexperimenten dar. Besonders interessant ist die Stabilität biochemischer Systeme, die am Meeresboden auftreten. Wie die Universität Bremen berichtet, liefern die entwickelten Simulationsmethoden ein grundlegendes Verständnis chemischer Systeme unter mechanischer Belastung und zeigen neue Perspektiven für neuartige Materialien auf.
Neudecker selbst studierte Chemie an der Universität Frankfurt und promovierte in Theoretischer Chemie an der Universität Heidelberg. Ein zweijähriger Postdoc-Aufenthalt an der University of California, Berkeley, vor der Übernahme seiner Professur, hat sicherlich dazu beigetragen, seine Expertise und seine internationalen Kontakte in der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu erweitern.
Die Rolle der theoretischen Chemie
Theoretische Chemie und Computersimulation sind entscheidende Werkzeuge in der Forschung und Entwicklung neuer Materialien. Sie ermöglichen es, komplexe chemische Prozesse auf atomarer Ebene zu analysieren und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu verstehen. Durch die Anwendung physikalischer Prinzipien und mathematischer Modelle gelingt es, chemische Phänomene zu erklären und vorherzusagen.
Zu den spezialisierten Softwaretools, die in der theoretischen Chemie genutzt werden, gehören unter anderem Gaussian zur Berechnung chemischer Strukturen, VMD zur Visualisierung molekularer Simulationen und CP2K für die elektronische Struktur von Molekülen und Festkörpern. Diese Programme ermöglichen präzise Vorhersagen über Molekülstrukturen und Bindungseigenschaften sowie die Entwicklung maßgeschneiderter Katalysatoren für die chemische Industrie.
Im Bereich der Arzneimittelforschung und Materialwissenschaft zeigt sich die Bedeutung der theoretischen Chemie besonders eindrücklich. Hochleistungsrechner sind notwendig für die Simulation komplexer Moleküle und deren Verhalten unter verschiedenen Bedingungen. Zudem werden in der Zukunft Entwicklungen wie maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz in dieser Disziplin an Bedeutung gewinnen, was das Potenzial hat, die Forschung weiter voranzutreiben.
Die Kombination von experimentellen Daten und Computersimulationen in der theoretischen Chemie ist unerlässlich, um tiefere Einblicke in chemische Prozesse zu erhalten und neue Erkenntnisse zu gewinnen. Die wachsende Interdisziplinarität zwischen Chemie, Physik, Mathematik und Informatik eröffnet neue Horizonte für die wissenschaftliche Gemeinschaft.
Die Universität Bremen berichtet, dass die Forschungen von Tim Neudecker von erheblichem Wert für die Entwicklung neuer Materialien und die Beantwortung grundlegender chemischer Fragen sind. Zudem wird erwartet, dass seine Arbeit auch in Zukunft bedeutende Impulse für die Chemie und angrenzende Disziplinen liefern wird.
Das Wissen hebt hervor, dass die theoretische Chemie und Computersimulationen von zentraler Bedeutung für innovative Materialien und Anwendungsgebiet wie die Arzneimittelforschung sind. Eine ständige Weiterentwicklung der Methoden wird daher als notwendig erachtet.
