Self-Assembly of surfactants in nanopores: a dissipative particle dynamics study
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projekts wurden drei Kernfragen im Zusammenhang mit Coarse-Graining (Vergröberungs-) Strategien an komplexen Fluiden und Mischungen daraus behandelt. Im ersten Teil wurde demonstriert, wie sich eine Mischung aus Wasser und Ethanol auf ein effektives einkomponentiges System aus Ethanol-Kugeln so abbilden lässt, dass die Struktur sowie Lösungsmitteleffekte erhalten bleiben. Der zweite Teil behandelt die Frage, welche Rolle die beim Coarse-Graining gewonnenen statischen effektiven Potentiale im Hinblick auf das Reproduzieren dynamischer Eigenschaften haben. Ein wesentliches Ergebnis besteht hier in der Beobachtung, dass, zumindest bei großen Dichten, die kollektive Dynamik sehr gut wiedergegeben wird, während Einteilchen-Eigenschaften (z.B. der Selbstdiffusionskoeffizient) sehr empfindlich reagieren. Im dritten Teil des Projekts wird, ausgehend von einem Fall, für den die vergröberte Dynamik exakt hergeleitet werden kann (Teilchen im harmonischen Gitter), untersucht, inwieweit diese Konzepte auch für ein realistisches Modellsystem gute Ergebnisse liefern. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse sind fundamentaler Natur und können nun als Basis für die Untersuchung eher angewandter Fragestellungen (wie etwa die ursprünglich im Fokus stehende Selbstaggregation amphiphiler Moleküle an Grenzflächen) verwendet werden.
Publications
- J. Chem. Phys. 124, 074105 (2006)
J.R. Silbermann, S.H.L. Klapp, M. Schoen, N. Chennamsetty, H. Bock, K.E. Gubbins
- Mol. Phys. 105, 1039 (2007)
S.H.L. Klapp, J.R. Silbermann, M. Schoen
- Phys. Rev. Lett. 98, 267801 (2007)
H. Bock, K.E. Gubbins, S.H.L. Klapp
