xirrus simulation - Nanotechnologie

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Computersimulation für Nanotechnologen

Kleine Ursachen, grosse Wirkungen

Molekulare Strukturen und Dynamik sind typischerweise im Nanometerbereich interessant, also genau dort, wo die Nanotechnologie seit wenigen Jahren industriell, medizinisch und in der Forschung vermehrt Zugang findet.

90 Seifenmoleküle in Lösung ballen sich zusammen: Durchmesser 3.5 nm Die Computersimulation in klassischer Molekulardynamik kann Probleme exakt in dieser Grössenordnung untersuchen. Je leistungsfähiger die Computersysteme werden, umso grösser sind die Einsatzmöglichkeiten der Molekulardynamiksimulation in räumlicher und zeitlicher Ausdehnung.

Unsere Erfahrungen auf dem Gebiet der Molekulardynamik von biologischen Systemen (siehe Publikationen) ermöglichen uns, diese auf Gebiete der Nanotechnologie auszudehnen.

Denkbar sind Einsätze für Fragen der

Life Sciences,
Pharmakologie (z.B. Container-Partikel),
Medizin/Ökologie (biologische Interaktionen),
Mikroelektronik (Wärmeverhalten, Sensorik),
Werkstofftechnik (Material- und Oberflächeneigenschaften),

zum Beispiel

Ausbreitungs- oder Haftungsverhalten kleinster Partikel, wie z.B. Pigmente, Coatings,
Beweglichkeit von Strukturelementen (z.B. gebaut aus Nanotubes),
Durchdringungsverhalten von Biomembranen (Zelloberflächen),
Verhalten von Nanostrukturen in flüssigen Medien,
Temperaturverhalten.

Mit unserer Expertise beraten wir auch bei der richtigen Dimensionierung und Anwendung der Simulationstechnologie. Der klassischen Molekulardynamik sind immer noch technische Grenzen gesetzt, die teils durch vereinfachte, z.B. mesoskopische Modelle in grössere Skalen ausgeweitet werden können. Wir haben Kontakte zu Forschungsgruppen und können bei grösseren Projekten weitere Fachkräfte aus unserem Netzwerk beiziehen.

Nanopartikel

sind Teilchen, die in mindestens einer Dimension kleiner als 100 Nanometer (nm) sind. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (10^-9 m) oder ein Millionstel Millimeter.

Bereits existierende Anwendungen von Nanopartikeln sind z.B.

Versiegelung von Oberflächen
Reinigung und Politur
Brandschutz
Antibakterielle Wirkstoffe

Nanopartikel sind teilweise so klein wie Feinstaub-Partikel, so dass sie bei Unachtsamkeit oder falscher Anwendung in die Lunge eindringen können. Sie sind daher ein Thema bei der Arbeitssicherheit, wie auch bei der Umweltverträglichkeit.

Die Chancen und Risiken der Nanotechnologie werden in einem grösseren Kontext diskutiert. Ein Grundsatzpapier findet sich bei der Swiss Re in Englisch als PDF zum Download, 1.4MB.

Im Risikobereich sind wir bereits mit anderen Experten im Gespräch. Der Bedarf an fundierten Risikomodellen ist ausgewiesen, die wissenschaftliche Basis aus Experimenten noch dünn. Es soll unter allen Umständen vermieden werden, dass unerwartete Langzeitschäden durch die Verwendung von Nanopartikeln auftreten.

Wir freuen uns, wenn wir hier mit unserer Dienstleistung einen präventiven Beitrag für menschliche Gesundheit und eine intakte Umwelt leisten können.

Wenn Sie in Industrie, Forschung und Entwicklung auf komplexe physikalisch-chemische Probleme mit Nanotechnologie treffen, könnte Ihnen vielleicht unsere Dienstleistung xirrus simulation weiterhelfen, nehmen Sie unverbindlich mit uns Kontakt auf.

Dr. Lukas Schuler
Geschäftsführer
xirrus GmbH

Dr. Schuler ist promovierter Naturwissenschafter und Inhaber eines didaktischen Fähigkeitsausweises der ETH Zürich. Er simulierte in der Physikalischen Chemie verschiedene Lipidaggregate auf molekularer Ebene und verbesserte das dazu eingesetzte Modell massgeblich. Er sammelte vier Jahre Erfahrung im Internet- und Webbereich als Mitinhaber der unabhängigen Firma xirrus GmbH, welche ihre Tätigkeit auf den Bereich Computersimulation fokussiert.

Weiterverwendung nur mit schriftlicher Genehmigung
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