Ny professor i teoretisk kemi revolutionerer materialeforskning!

Ny professor i teoretisk kemi revolutionerer materialeforskning!

Tim Neudecker har udvidet sine forskningsaktiviteter betydeligt på Bremen Universitet og er nu på vej til at blive fast professor ved Institut for Biologi og Kemi. Efter at han i 2019 tiltrådte et åremålsprofessorat i teoretisk kemi, blev dette omdannet til et fuldt professorat den 21. juli 2025. I mellemtiden har Neudecker ydet væsentlige bidrag til udviklingen af ​​simuleringsmetoder, der har til formål at studere materialers adfærd under mekanisk belastning.

Neudeckers arbejdsgruppe har påtaget sig den spændende udfordring at tage højde for alle relevante størrelser – fra individuelle molekyler til makroskopiske materialer. Forskningen har til formål at fremme innovative anvendelser i forskellige industrier. Neudecker udvikler plast, der skifter farve, når det udsættes for mekanisk belastning, hvilket kan være særligt vigtigt for bygge- og transportindustrien. Hans gruppe er også involveret i produktionen af ​​papir, der har høj rivebestandighed, selv når det er vådt.

Forskningsprioriteter og innovative tilgange

Et centralt forskningsområde er undersøgelsen af ​​grundlæggende spørgsmål om molekylers og materialers adfærd under højtryks- og trækeksperimenter. Af særlig interesse er stabiliteten af ​​biokemiske systemer, der forekommer på havbunden. Som universitetet i Bremen rapporterer, giver de udviklede simuleringsmetoder en grundlæggende forståelse af kemiske systemer under mekanisk stress og viser nye perspektiver for nye materialer.

Neudecker studerede selv kemi ved universitetet i Frankfurt og fik sin doktorgrad i teoretisk kemi ved universitetet i Heidelberg. Et to-årigt postdoc-ophold ved University of California, Berkeley, før han tiltrådte sit professorat, var helt sikkert med til at udvide hans ekspertise og hans internationale kontakter i det videnskabelige samfund.

Teoretisk kemi rolle

Teoretisk kemi og computersimulering er afgørende værktøjer i forskning og udvikling af nye materialer. De gør det muligt at analysere komplekse kemiske processer på atomniveau og forstå struktur-egenskabsforhold. Ved at anvende fysiske principper og matematiske modeller kan kemiske fænomener forklares og forudsiges.

De specialiserede softwareværktøjer, der bruges i teoretisk kemi, omfatter Gaussian til beregning af kemiske strukturer, VMD til visualisering af molekylære simuleringer og CP2K til den elektroniske struktur af molekyler og faste stoffer. Disse programmer muliggør præcise forudsigelser af molekylære strukturer og bindingsegenskaber samt udvikling af skræddersyede katalysatorer til den kemiske industri.

Betydningen af ​​teoretisk kemi er særligt imponerende inden for lægemiddelforskning og materialevidenskab. Højtydende computere er nødvendige for at simulere komplekse molekyler og deres adfærd under forskellige forhold. Derudover vil udviklinger som machine learning og kunstig intelligens blive stadig vigtigere i denne disciplin i fremtiden, som har potentiale til at fremme forskningen yderligere.

Kombinationen af ​​eksperimentelle data og computersimuleringer i teoretisk kemi er afgørende for at få dybere indsigt i kemiske processer og få ny viden. Den voksende tværfaglighed mellem kemi, fysik, matematik og datalogi åbner nye horisonter for det videnskabelige samfund.

Universitetet i Bremen rapporterer, at Tim Neudeckers forskning er af væsentlig værdi for udvikling af nye materialer og besvarelse af grundlæggende kemiske spørgsmål. Det forventes også, at hans arbejde vil fortsætte med at give betydelige impulser til kemi og relaterede discipliner i fremtiden.

Viden fremhæver, at teoretisk kemi og computersimuleringer er af central betydning for innovative materialer og anvendelser såsom lægemiddelforskning. En konstant videreudvikling af metoderne anses derfor for nødvendig.