Computersimulationen der Dynamik von Suspensionen geladener Kolloide mittels vergröberter Modelle

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Horbach
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5346238

Die Dynamik von Suspensionen aus geladenen Kolloidteilchen (insbesondere die Transporteigenschaften) soll mittels Computersimulationen untersucht werden. Das elektrolytische Lösungsmittel soll hierbei durch vergröberte Modelle dargestellt werden, die aber zu einer realistischen Beschreibung der hydrodynamischen, sowie der elektrostatischen Wechselwirkung in der Suspension führen. Eine diesbezüglich adäquate Simulationsmethode auf dem Gitter, auf Grundlage der sog. Lattice-BoltzmannMethode (LBM), ist bereits während meiner Postdoczeit entwickelt worden. Mit ihr sollen elementare elektrokinetische Phänomene, sowie die translatorische und rotatorische Kurzzeitdynamik geladener Kolloidteilchen untersucht werden. Hierbei sollen insbesondere auch eingeschränkte Geometrien und nichtsphärische Kolloidteilchen betrachtet werden. Als Schritt zum nächst realistischeren Modell soll eine Off-Lattice-Simulationsmethode mit der sog. dissipativen Teilchendynamik (DPD) entwickelt werden. Mit dieser Methode soll es dann möglich sein, Schallausbreitung, Diffusionsdynamik auf längeren Zeitskalen als in der LBM und strukturelle Relaxation zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen