Нов професор по теоретична химия революционизира изследването на материалите!

Нов професор по теоретична химия революционизира изследването на материалите!

Тим Нойдекер значително разшири изследователската си дейност в Бременския университет и сега е на път да стане редовен професор в катедрата по биология и химия. След като пое щатно професорство по теоретична химия през 2019 г., това беше преобразувано в пълно професорство на 21 юли 2025 г. Междувременно Neudecker има значителен принос в разработването на симулационни методи, насочени към изучаване на поведението на материали при механичен стрес.

Работната група на Neudecker пое вълнуващото предизвикателство да вземе предвид всички съответни размери - от отделни молекули до макроскопични материали. Изследването има за цел да насърчи иновативни приложения в различни индустрии. Neudecker разработва пластмаси, които променят цвета си, когато са изложени на механично натоварване, което може да бъде особено важно за строителната и транспортната индустрия. Неговата група също участва в производството на хартия, която има висока устойчивост на разкъсване, дори когато е мокра.

Научни приоритети и иновативни подходи

Централна област на изследване е изследването на фундаментални въпроси за поведението на молекулите и материалите под високо налягане и експерименти с опън. От особен интерес е стабилността на биохимичните системи, които се срещат на морското дъно. Както докладва университетът в Бремен, разработените симулационни методи осигуряват фундаментално разбиране на химическите системи при механичен стрес и показват нови перспективи за нови материали.

Самият Нойдекер е учил химия в университета във Франкфурт и е получил докторска степен по теоретична химия в университета в Хайделберг. Двугодишен постдокторантски престой в Калифорнийския университет, Бъркли, преди да поеме професорската си длъжност, със сигурност помогна за разширяването на неговия опит и международните му контакти в научната общност.

Ролята на теоретичната химия

Теоретичната химия и компютърната симулация са решаващи инструменти в изследването и разработването на нови материали. Те правят възможно анализирането на сложни химични процеси на атомно ниво и разбирането на връзките структура-свойства. Чрез прилагане на физични принципи и математически модели химичните явления могат да бъдат обяснени и предсказани.

Специализираните софтуерни инструменти, използвани в теоретичната химия, включват Gaussian за изчисляване на химически структури, VMD за визуализиране на молекулярни симулации и CP2K за електронна структура на молекули и твърди вещества. Тези програми позволяват прецизни прогнози на молекулярните структури и свойствата на свързване, както и разработването на специално създадени катализатори за химическата промишленост.

Значението на теоретичната химия е особено впечатляващо в областта на изследванията на лекарствата и материалознанието. Високопроизводителните компютри са необходими за симулиране на сложни молекули и тяхното поведение при различни условия. В допълнение, разработки като машинно обучение и изкуствен интелект ще стават все по-важни в тази дисциплина в бъдеще, което има потенциала за по-нататъшен напредък в изследванията.

Комбинацията от експериментални данни и компютърни симулации в теоретичната химия е от съществено значение за получаване на по-задълбочени познания в химичните процеси и придобиване на нови знания. Нарастващата интердисциплинарност между химията, физиката, математиката и компютърните науки отваря нови хоризонти пред научната общност.

Бременският университет съобщава, че изследванията на Tim Neudecker са от значителна стойност за разработването на нови материали и отговарянето на фундаментални химични въпроси. Очаква се също така работата му да продължи да дава значителен тласък на химията и свързаните с нея дисциплини в бъдеще.

Знанието подчертава, че теоретичната химия и компютърните симулации са от централно значение за иновативни материали и приложения, като например изследване на лекарства. Поради това се счита за необходимо постоянно по-нататъшно развитие на методите.