Noul profesor de chimie teoretică revoluționează cercetarea materialelor!

Noul profesor de chimie teoretică revoluționează cercetarea materialelor!

Tim Neudecker și-a extins semnificativ activitățile de cercetare la Universitatea din Bremen și este acum pe cale să devină profesor obișnuit la Departamentul de Biologie și Chimie. După ce a preluat o profesie titulară în chimie teoretică în 2019, aceasta a fost transformată într-o profesoară cu drepturi depline pe 21 iulie 2025. Între timp, Neudecker a adus contribuții semnificative la dezvoltarea metodelor de simulare care vizează studierea comportării materialelor sub stres mecanic.

Grupul de lucru al lui Neudecker și-a asumat provocarea interesantă de a lua în considerare toate dimensiunile relevante - de la molecule individuale până la materiale macroscopice. Cercetarea își propune să promoveze aplicații inovatoare în diverse industrii. Neudecker dezvoltă materiale plastice care își schimbă culoarea atunci când sunt expuse la stres mecanic, ceea ce ar putea fi deosebit de important pentru industria construcțiilor și a transporturilor. Grupul său este implicat și în producția de hârtie care are o rezistență ridicată la rupere chiar și atunci când este umedă.

Priorități de cercetare și abordări inovatoare

Un domeniu central al cercetării este investigarea întrebărilor fundamentale despre comportamentul moleculelor și materialelor sub experimente de înaltă presiune și tracțiune. Un interes deosebit este stabilitatea sistemelor biochimice care apar pe fundul mării. După cum raportează Universitatea din Bremen, metodele de simulare dezvoltate oferă o înțelegere fundamentală a sistemelor chimice sub stres mecanic și arată noi perspective pentru materiale noi.

Neudecker însuși a studiat chimia la Universitatea din Frankfurt și și-a luat doctoratul în chimie teoretică la Universitatea din Heidelberg. O ședere postdoctorală de doi ani la Universitatea din California, Berkeley, înainte de a-și prelua funcția de profesor, a ajutat cu siguranță la extinderea expertizei sale și a contactelor sale internaționale în comunitatea științifică.

Rolul chimiei teoretice

Chimia teoretică și simularea pe computer sunt instrumente cruciale în cercetarea și dezvoltarea de noi materiale. Ele fac posibilă analiza proceselor chimice complexe la nivel atomic și înțelegerea relațiilor structură-proprietate. Prin aplicarea principiilor fizice și modelelor matematice, fenomenele chimice pot fi explicate și prezise.

Instrumentele software specializate utilizate în chimia teoretică includ Gaussian pentru calcularea structurilor chimice, VMD pentru vizualizarea simulărilor moleculare și CP2K pentru structura electronică a moleculelor și solidelor. Aceste programe permit predicții precise ale structurilor moleculare și proprietăților de legare, precum și dezvoltarea de catalizatori adaptați pentru industria chimică.

Importanța chimiei teoretice este deosebit de impresionantă în domeniul cercetării medicamentelor și al științei materialelor. Calculatoarele de înaltă performanță sunt necesare pentru simularea moleculelor complexe și a comportamentului lor în diferite condiții. În plus, evoluțiile precum învățarea automată și inteligența artificială vor deveni din ce în ce mai importante în această disciplină în viitor, care are potențialul de a avansa în continuare cercetarea.

Combinația de date experimentale și simulări pe computer în chimia teoretică este esențială pentru a obține informații mai profunde asupra proceselor chimice și pentru a obține noi cunoștințe. Interdisciplinaritatea tot mai mare dintre chimie, fizică, matematică și informatică deschide noi orizonturi pentru comunitatea științifică.

Universitatea din Bremen raportează că cercetările lui Tim Neudecker sunt de o valoare semnificativă pentru dezvoltarea de noi materiale și pentru a răspunde întrebărilor chimice fundamentale. De asemenea, este de așteptat ca munca sa va continua să ofere un impuls semnificativ pentru chimie și disciplinele conexe în viitor.

Cunoașterea subliniază că chimia teoretică și simulările pe computer sunt de o importanță centrală pentru materiale și aplicații inovatoare, cum ar fi cercetarea medicamentelor. Prin urmare, se consideră necesară o dezvoltare continuă a metodelor.