xirrus GmbH simuliert Oberflächenbeschichtungen mit Molecular Dynamics

In einer MD-Simulation mit einer wasserabweisenden Bürstenschicht und der nackten Metalloberfläche lässt sich im direkten Vergleich zeigen, wo sich Wasser oder andere Substanzen bevorzugt aufhalten. Das Studium längerer Sequenzen ermöglicht es sowohl das thermodynamische Gleichgewicht (mittlerer bevorzugter Aufenthaltsort) als auch die Dynamik (Diffusion: wie rasch geschehen Platzwechsel) abzuleiten.

Wasserabweisende Beschichtungen können durch hydrophobe Substanzen, z.B. sogenannte Bürstenschichten erstellt werden. Meistens werden diese chemisch gebunden, nachdem sie aufgebracht worden sind, so dass der Abrieb der molekularen Bürsten gering ist. Wer eine solche Simulation noch nie mit eigenen Augen gesehen hat, wird durch die rasche Abfolge von Bewegungen überrascht sein, welche so schnell ist, dass nur wenige Messmethoden diese überhaupt nachvollziehen können.

Ein Einfaches Mass für die Qualität der Bürsenschicht ist der Kontaktwinkel des verbleibenden Wassertropfens. Je näher an 180 Grad, desto wasserabstossender die Oberfläche.

GROMOS und Gromacs

Aus historischen Gründen sind diese beiden Software-Pakete verwandt, wenn auch ihr Werdegang recht verschieden geworden ist. Das GRO im Namen kommt in beiden Fällen von der holländischen Ursprungs-Universität Groningen. GROMOS geht auf Prof. Herman J. C. Berendsen und Wilfred van Gunsteren zurück und war bereits in der Version GROMOS85 ein Ansatz und mit GROMOS87 ein Erfolg für die Simulation von biologischen Molekülen. Durch den Wechsel von Prof. van Gunsteren an die ETH entstand das Paket GROMOS96 und auch sein aktueller Nachfolger in Zürich. GROMOS ist kommerziell erhältlich und zu einem symbolischen Preis für die akademische Welt. Es ist durch seinen professionellen Einsatz in der Grundlagenforschung gut geprüft, verlangt aber sehr viele Detailkenntnisse von den Nutzern. Wir bei xirrus wissen um die Vorteile der Modelle von GROMOS96 und setzen diese bei Bedarf gerne ein. Ausserdem entwickeln wir je nach Problemstellung eigene Parametersets. Gromacs entstand in den ruhigeren Zwischenphasen der GROMOS-Nutzung und hat sich als komplette Eigenentwicklung abgespalten. Der Fokus wurde auf Open Source gesetzt und es standen immer Geschwindigkeitsoptimierungen und Methodenimplementationen im Vordergrund. Gromacs hat wie jedes andere MD-Paket auch seine Tücken. Zahlreiche Kniffs und Tricks sind nötig, um ein komplexes System zum Laufen zu bringen. Gromacs werkelt dafür anschliessend anstandslos auf nahezu allen Prozessorarchitekturen.

xirrus simulation

seit 2001

xirrus GmbH
simuliert Ihr komplexes Problem auf Partikelbasis

Seit 2001 übertragen wir unser naturwissenschaftliches Know-how auf komplexe Problemstellungen der Software-Entwicklung und seit 2004 bieten wir Simulationen als Dienstleistung an für all jene, welche nicht die nötigen Kenntnisse und in-house Kapazitäten für Molecular Dynamics oder andere Partikelprobleme (Kommunikationsnetze, Verkehrsflüsse, Stauphänomene) und viele andere Individuen und Agentensysteme haben.

Vorteile mit xirrus:

  • Security: gain relevant insight without taking risks of reality.
  • Verify: better understand and verify what experimentally stayed unclear.
  • Time is money: educated experts challenge your problems instead of fresh starters in the field.
  • Safe money: cost reductions by comprehensible results, software and simulation knowledge transfers. Ask us on short notice. info@nullxirrus.ch

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