Hvordan fungerer hverdagsmaterialer som gummi, plastik, yoghurt, shampoo, vingummi, lim og maling? De er alle eksempler på det, som vi kalder ”bløde materialer”. Dvs. komplekse materialer, som er et sted i grænselandet mellem det flydende og det faste. Vores kroppe er bygget af dem, vi spiser dem hele tiden, kort sagt vi er i kontakt med bløde materialer hver dag. De er også essentielle i mange industrielle og teknologiske processer.
Men hvordan virker disse materialer egentligt? I min gruppe bygger vi molekylære modeller af sådanne materialer på computeren. Vi kører så simuleringer på supercomputere for at undersøge, hvordan deres materialeegenskaber opstår ud af deres molekylære strukturer.
Billedet nederst på siden kommer fra en simulering af dét at hive i en elastik. Elastikker og plastik består af lange trådformede, sammenfiltrede
molekyler kaldet polymerer. Når vi hiver i en elastik, påvirkes molekylernes struktur på en meget kompliceret måde, fordi de er filtret sammen, og dette giver ophav til den elastiske kraft, vi mærker, når vi hiver i elastikken.
Modeller og simuleringer giver os ny indsigt i de fundamentale fysiske sammenhænge mellem molekylernes egenskaber og materialernes egenskaber. Ved at lave visualiseringer af simuleringsresultater bliver modellerne og simuleringerne til et mikroskop, der viser os hverdagsmaterialernes komplicerede molekylære fysik. Med den viden, de giver os, kan vi forbedre teorier, forbedre fortolkningen af eksperimentelle resultater og endeligt give input til, hvordan man kan designe nye materialer med bedre og nyttigere egenskaber.
