ERA-Net: Verbundprojekt: Multiskalen-Hierarchische Simulation Tool für Konstruktion und Eigenschaft Prognose von gefüllten Elastomerkompositen mit kontrollierter Nanostruktur; Teilprojekt: Universität Ulm

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines kommerziellen Simulationspakets, das eine High-Level-Reihe von integrierten, vielseitigen, GUI (Graphical User Interface)-basierten Tools bietet um Elastomer-Nanokompositen aus vernetzten Copolymere mit unterschiedlichen diskreten Füllstoffen zu entwerfen, simulieren und analysieren. Das Paket wird verschiedene bahnbrechende Modellierungsmethoden kombinieren und kann auch für die Untersuchung der Entstehung und Eigenschaften von Nanokomposite verwendet werden, indem sie in Polymernetzwerke und Hydrogele sowie in organisch-anorganische Hybrid-Verbundwerkstoffe durchdringen. Zu erwarten ist, dass mit dem Multiskalen-Simulationspaket und den verfügbaren multiteraflop / Petaflop Rechenressourcen, die gefüllten Elastomeren- Systeme, die bis zu mehreren Millionen von Atomen enthalten, durch voll atomistische Molekulardynamik untersucht werden können. Der Projekterfolg wird ein wichtiger Fortschritt mit sofortigen industriellen, wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen sein. AP 1: Methodische Entwicklungen. Eine Hierarchie von computergestützten Ansätzen wird an der UUlm entwickelt, basierend auf der che. Zusammensetzung mit Eigenschaften der Nanopartikel-gefüllten Elastomeren (Monat 1-18) AP 2: Software-Entwicklung. Die bei Kintech LabLtd entwickelten Computercodes werden in ein Multiskalen-Simulationspaket integriert (Monat 1-24) AP 3: Simulationen. Industriell wichtige nanogefüllte Elastomere werden an der UUlm und bei Kintech Lab mit Hilfe der Multiskalen-Methodik und Software von AP1/AP2 simuliert (Monat 12-30) AP 4: Experimentelle und theoretische Validierung. Die Validierung der Modelle wird durch einen Vergleich der vorhergesagten Werte mit exp. Daten an der Koç Universität erreicht (Monat 6-30) AP 5: Kommerzialisierung. Der russ. Partner Phys-Chem Ltd. übernimmt folgende Aufgaben: Vertrieb von Software, Zugang zu den Codes gemäß der Kundenlizenzen, die Entwicklung zusätzlicher Softwaremodule (Monat 24-30)