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 Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften