Ny professor i teoretisk kjemi revolusjonerer materialforskning!

Ny professor i teoretisk kjemi revolusjonerer materialforskning!

Tim Neudecker har utvidet sin forskningsvirksomhet betydelig ved Universitetet i Bremen og er nå på vei til å bli fast professor ved Institutt for biologi og kjemi. Etter at han tok på seg et åremålsprofessorat i teoretisk kjemi i 2019, ble dette omgjort til fullt professorat 21. juli 2025. I mellomtiden har Neudecker gitt betydelige bidrag til utviklingen av simuleringsmetoder rettet mot å studere materialers oppførsel under mekanisk påkjenning.

Neudeckers arbeidsgruppe har tatt på seg den spennende utfordringen med å ta hensyn til alle relevante størrelser – fra individuelle molekyler til makroskopiske materialer. Forskningen har som mål å fremme innovative anvendelser i ulike bransjer. Neudecker utvikler plast som endrer farge når de utsettes for mekanisk påkjenning, noe som kan være spesielt viktig for bygge- og transportindustrien. Gruppen hans er også involvert i produksjon av papir som har høy rivebestandighet selv når det er vått.

Forskningsprioriteringer og innovative tilnærminger

Et sentralt forskningsområde er undersøkelsen av grunnleggende spørsmål om oppførselen til molekyler og materialer under høytrykks- og strekkeksperimenter. Av spesiell interesse er stabiliteten til biokjemiske systemer som forekommer på havbunnen. Som Universitetet i Bremen rapporterer, gir simuleringsmetodene utviklet en grunnleggende forståelse av kjemiske systemer under mekanisk stress og viser nye perspektiver for nye materialer.

Neudecker studerte selv kjemi ved Universitetet i Frankfurt og tok doktorgraden i teoretisk kjemi ved Universitetet i Heidelberg. Et toårig postdoktoropphold ved University of California, Berkeley, før han begynte på professoratet, bidro absolutt til å utvide hans ekspertise og hans internasjonale kontakter i det vitenskapelige miljøet.

Rollen til teoretisk kjemi

Teoretisk kjemi og datasimulering er avgjørende verktøy i forskning og utvikling av nye materialer. De gjør det mulig å analysere komplekse kjemiske prosesser på atomnivå og forstå struktur-egenskapsforhold. Ved å anvende fysiske prinsipper og matematiske modeller kan kjemiske fenomener forklares og forutsies.

De spesialiserte programvareverktøyene som brukes i teoretisk kjemi inkluderer Gaussian for beregning av kjemiske strukturer, VMD for å visualisere molekylære simuleringer, og CP2K for den elektroniske strukturen til molekyler og faste stoffer. Disse programmene muliggjør presise forutsigelser av molekylære strukturer og bindingsegenskaper, samt utvikling av skreddersydde katalysatorer for kjemisk industri.

Betydningen av teoretisk kjemi er spesielt imponerende innen legemiddelforskning og materialvitenskap. Høyytelsesdatamaskiner er nødvendige for å simulere komplekse molekyler og deres oppførsel under forskjellige forhold. I tillegg vil utviklinger som maskinlæring og kunstig intelligens bli stadig viktigere i denne disiplinen i fremtiden, som har potensial til å fremme forskningen ytterligere.

Kombinasjonen av eksperimentelle data og datasimuleringer i teoretisk kjemi er avgjørende for å få dypere innsikt i kjemiske prosesser og få ny kunnskap. Den økende tverrfagligheten mellom kjemi, fysikk, matematikk og informatikk åpner nye horisonter for det vitenskapelige miljøet.

Universitetet i Bremen rapporterer at Tim Neudeckers forskning er av betydelig verdi for å utvikle nye materialer og svare på grunnleggende kjemiske spørsmål. Det forventes også at arbeidet hans vil fortsette å gi betydelig drivkraft for kjemi og relaterte disipliner i fremtiden.

Kunnskapen fremhever at teoretisk kjemi og datasimuleringer er av sentral betydning for innovative materialer og applikasjoner som narkotikaforskning. En stadig videreutvikling av metodene anses derfor som nødvendig.