Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das kleinste Gerüst der Welt

01.07.2015

Erneuter Erfolg im Supercomputing: Uni Siegen erhält Rechenleistung am zweitschnellsten Supercomputer Europas im Wert von 1,2 Millionen Euro und geht auf die Suche nach effizienten Nanogittern.

Sie sollen bisherige Materialien im Automobilbau oder in der Medizin ersetzen – auf kleinster Ebene. Nanostäbchen aus Aluminium oder anderen Metallen, für diese sucht PD Dr.-Ing. Bernhard Eidel, der den Lehrstuhl für Numerische Mechanik an der Uni Siegen vertritt, gemeinsam mit Dr. Alexander Stukowski von der TU Darmstadt nach geeigneten Gitterstrukturen.


Supercomputer JUQUEEN im Forschungszentrum Jülich.

Forschungszentrum Jülich

„Wir suchen nach Strukturmaterialien, die leicht sind und trotzdem hohe Steifigkeit und Festigkeit besitzen“, sagt Eidel. Ein solches Gerüst auf kleinster Ebene könnte in der Medizin eingesetzt werden: „Stellen Sie sich ein Gitter vor, das Knochenteile ersetzt, die ein Mensch durch einen Unfall oder eine Tumorerkrankung verloren hat.

Dieser Ersatz könnte entweder dauerhaft sein, oder aber nur temporär als Gerüst für nachwachsende Knochen- und Gewebezellen dienen. Wenn man das biolösliche Metall Magnesium verwendet, würde sich das Gerüst im gleichen Zeitraum auflösen, in der das Gewebe nachwächst. Kein metallischer Fremdkörper verbliebe im Menschen“, blickt der Forscher in die Zukunft.

26 Millionen Kernstunden für Simulationen

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, für den Eidel an der Universität Siegen gemeinsam mit seinem Darmstädter Kollegen Stukowski die Grundlagen erforscht. Wie die geometrische Anordnung der Nanometallstäbchen sein muss, um das leichte und belastbare Material zu erhalten, wollen die Forscher mittels einer molekulardynamischen Simulationsmethode herausfinden.

Hierbei werden unterschiedliche Gittertopologien auf Nanoebene von jeweils 50-200 Millionen Atomen auf dem Computer mit Hilfe einer Software simuliert und analysiert. Für die hierfür nötige Rechenleistung kann das Team den zweitschnellsten Supercomputer Europas, die JUQUEEN im Forschungszentrum Jülich, nutzen. 26 Millionen Kernstunden* hat das Duo aus Siegen und Darmstadt nach einem Antrag nun zugesprochen bekommen. Den Kernstunden stehen Betriebskosten im Wert von ca. 1,2 Millionen Euro gegenüber.

Doppelter Erfolg für die Universität Siegen

Für die Universität Siegen ist die Bewilligung der Rechenzeit ein weiterer Erfolg im Supercomputing innerhalb kürzester Zeit. Erst vor wenigen Wochen setzte sich der Lehrstuhl für Simulationstechnik und Wissenschaftliches Rechnen von Prof. Dr.-Ing. Sabine Roller bei der Vergabe von Rechenleistung im europäischen Supercomputerverbund GCS (Gauss Centre for Supercomputing) durch.

Roller hat für ein Simulationsprojekt zur Entsalzung von Meerwasser 42 Millionen Kernstunden am Supercomputer Hornet bewilligt bekommen. Die Betriebskosten für die zugewiesenen Kernstunden belaufen sich bei diesem Projekt auf zwei Millionen Euro.

*Die Rechenkapazität eines Supercomputers wird in der Einheit Kernstunden angegeben.

Björn Bowinkelmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Wussten Sie, dass Verpackungen durch Flash Systeme intelligent werden?
23.05.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-Akkus
17.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie