P. Ilg: Kooperatives Verhalten und Dynamik magneticher Nanopartikel in Polymerlösungen

Beschreibung

Die Struktur, Dynamik und die resultierenden Transport-Eigenschaften magnetischer Nanopartikel in viskoelastischen Medien spielen eine zentral Rolle für das magnetorheologische Verhalten magnetischer Hybridmaterialien.

Ziel dieses Projekts ist es, den Einfluss der Viskoelastizität des Trägermediums auf die Transporteigenschaften magnetischer Nanopartikel systematisch zu untersuchen, um die experimentellen Befunde besser interpretieren und vorhersagen zu können. Zu diesem Zweck werden in diesem Vorhaben Computersimulationen detaillierter Modellsysteme durchgeführt, in denen die magnetischen Nanopartikel in einer Polymerlösung suspendiert sind. Durch die Konzentration der Polymerlösung lässt sich der Grad der Viskoelastizität kontrollieren: vom sehr verdünnten Bereich der Ferrofluide bis zum stark konzentrierten Regime der Elastomere. Die Ergebnisse der Computersimulationen zu mikro- und makrorheologischen Eigenschaften mit und ohne Feldeinfluss können direkt mit entsprechenden Experimenten verglichen werden. Da zudem die gesamte Strukturinformation in den Simulationen enthalten ist, können diese mit den Ergebnissen tomographischen Untersuchungen verglichen werden.

Die beschriebenen Simulationen sind ebenfalls nützlich als erste Schritte für die Untersuchung magnetischer Gele, bei denen die Polymermoleküle untereinander vernetzt sind, sowie für magnetische Nanopartikel in biologischem Milieu, in dem semi-flexible Biopolymere allgegenwärtig sind.

© Dr. Patrick Ilg, University of Reading

Projektleiter

Dr. Patrick Ilg, University of Reading

Projektmitarbeiter

Apostolos E. A. S. Evangelopoulos, University of Reading

Förderzeitraum

2013 -

Publikationen

Kontakt

University of Reading
Department of Mathematics & Statitics
Reading

Internet

http://www.polyphys.mat.ethz.ch/people/senior_researchers/pilg