Nieuwe hoogleraar theoretische chemie zorgt voor een revolutie in materiaalonderzoek!

Nieuwe hoogleraar theoretische chemie zorgt voor een revolutie in materiaalonderzoek!

Tim Neudecker heeft zijn onderzoeksactiviteiten aan de Universiteit van Bremen aanzienlijk uitgebreid en is nu op weg om vaste hoogleraar te worden bij de afdeling Biologie en Scheikunde. Nadat hij in 2019 een tenure track hoogleraarschap in de theoretische chemie aannam, werd dit op 21 juli 2025 omgezet in een volwaardig hoogleraarschap. Neudecker heeft inmiddels belangrijke bijdragen geleverd aan de ontwikkeling van simulatiemethoden gericht op het bestuderen van het gedrag van materialen onder mechanische belasting.

De werkgroep van Neudecker is de opwindende uitdaging aangegaan om rekening te houden met alle relevante afmetingen - van individuele moleculen tot macroscopische materialen. Het onderzoek heeft tot doel innovatieve toepassingen in verschillende industrieën te bevorderen. Neudecker ontwikkelt kunststoffen die van kleur veranderen bij blootstelling aan mechanische belasting, wat vooral belangrijk kan zijn voor de bouw- en transportsector. Zijn groep houdt zich ook bezig met de productie van papier dat zelfs als het nat is een hoge scheurweerstand heeft.

Onderzoeksprioriteiten en innovatieve benaderingen

Een centraal onderzoeksgebied is het onderzoeken van fundamentele vragen over het gedrag van moleculen en materialen onder hoge druk- en trekexperimenten. Van bijzonder belang is de stabiliteit van biochemische systemen die op de zeebodem voorkomen. Zoals de Universiteit van Bremen rapporteert, bieden de ontwikkelde simulatiemethoden een fundamenteel begrip van chemische systemen onder mechanische belasting en tonen ze nieuwe perspectieven voor nieuwe materialen.

Neudecker studeerde zelf scheikunde aan de Universiteit van Frankfurt en promoveerde in de theoretische scheikunde aan de Universiteit van Heidelberg. Een postdoctoraal verblijf van twee jaar aan de University of California, Berkeley, voordat hij hoogleraar werd, heeft zeker geholpen om zijn expertise en zijn internationale contacten in de wetenschappelijke gemeenschap uit te breiden.

De rol van theoretische chemie

Theoretische chemie en computersimulatie zijn cruciale hulpmiddelen bij het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe materialen. Ze maken het mogelijk om complexe chemische processen op atomair niveau te analyseren en de relaties tussen structuur en eigenschappen te begrijpen. Door het toepassen van fysische principes en wiskundige modellen kunnen chemische verschijnselen verklaard en voorspeld worden.

De gespecialiseerde softwaretools die in de theoretische chemie worden gebruikt, zijn onder meer Gaussiaans voor het berekenen van chemische structuren, VMD voor het visualiseren van moleculaire simulaties en CP2K voor de elektronische structuur van moleculen en vaste stoffen. Deze programma's maken nauwkeurige voorspellingen van moleculaire structuren en bindingseigenschappen mogelijk, evenals de ontwikkeling van op maat gemaakte katalysatoren voor de chemische industrie.

Het belang van de theoretische chemie is vooral indrukwekkend op het gebied van geneesmiddelenonderzoek en materiaalkunde. Krachtige computers zijn nodig voor het simuleren van complexe moleculen en hun gedrag onder verschillende omstandigheden. Daarnaast zullen ontwikkelingen als machine learning en kunstmatige intelligentie in de toekomst steeds belangrijker worden in deze discipline, die de potentie heeft om het onderzoek verder te bevorderen.

De combinatie van experimentele gegevens en computersimulaties in de theoretische chemie is essentieel om dieper inzicht te krijgen in chemische processen en nieuwe kennis te verwerven. De groeiende interdisciplinariteit tussen scheikunde, natuurkunde, wiskunde en informatica opent nieuwe horizonten voor de wetenschappelijke gemeenschap.

De Universiteit van Bremen meldt dat het onderzoek van Tim Neudecker van grote waarde is voor het ontwikkelen van nieuwe materialen en het beantwoorden van fundamentele chemische vragen. Er wordt ook verwacht dat zijn werk ook in de toekomst een belangrijke impuls zal blijven geven aan de chemie en aanverwante disciplines.

De kennis benadrukt dat theoretische chemie en computersimulaties van cruciaal belang zijn voor innovatieve materialen en toepassingen zoals geneesmiddelenonderzoek. Een voortdurende verdere ontwikkeling van de methoden wordt daarom noodzakelijk geacht.