Magnetische Multicore Nanoteilchen in Simulationen

DEMMoN ist ein dreijähriges Projekt, das sich darauf konzentriert, zu verstehen, wie magnetische Multikern-Nanopartikel (MMNPs) sich basierend auf ihrer Form und ihren magnetischen Wechselwirkungen verhalten. In enger Zusammenarbeit mit experimentellen Partnern verwendet dieses Projekt Computersimulationen, um zu erklären, wie die Eigenschaften von MMNPs angepasst werden können, um gewünschte magnetische Reaktionen zu erzielen, und damit zu rechtfertigen, diese Suspensionen als "biologische Ferrofluide" zu bezeichnen. Die Entwicklung von Anwendungen auf Basis magnetischer Nanopartikel, wie gezielte Wirkstoffabgabe und magnetische Hyperthermie, erfordert ein umfassendes Verständnis von MMNPs. Die Form und innere Struktur dieser Partikel sind entscheidend für ihre Reaktion auf Magnetfelder. Das Projekt zielt darauf ab, die magnetische Reaktion verschiedener MMNP-Formen, einschließlich quasi-sphärischer, kubischer und ringförmiger Formen, zu untersuchen. Es soll verstanden werden, wie unterschiedliche magnetische Wechselwirkungen, interne Strukturen und Konzentrationen diese Reaktionen beeinflussen. Durch die Verknüpfung der internen magnetischen Eigenschaften der MMNPs mit ihrer Form, ihrem Selbstorganisationsverhalten und ihren gesamten magnetischen und thermischen Eigenschaften ist das Ziel, MMNP-Suspensionen mit den besten Eigenschaften für medizinische Anwendungen wie Wirkstoffabgabe und Hyperthermie zu entwickeln. Mithilfe von Molekulardynamik-Simulationen modelliert das Projekt sowohl die Bewegung als auch die interne Magnetisierung der MMNPs. Diese Methode ermöglicht das genaue Studium einer Vielzahl von Partikelformen und -größen. Die kontinuierliche Zusammenarbeit mit Experimentatoren stellt sicher, dass die Modelle zuverlässig und voraussagbar sind. Dieses Projekt erforscht verschiedene MMNP-Formen und -Strukturen, um ein tieferes Verständnis der magnetischen weichen Materie zu gewinnen. Es führt neue Werkzeuge für das Studium magnetischer Nanostrukturen ein und klärt, wie die Struktur die magnetischen Reaktionen beeinflusst. Dies beinhaltet die Untersuchung, wie AC-Magnetfelder die Selbstorganisation und das Verhalten von MMNPs beeinflussen, was die Verbesserung von MMNPs für medizinische und industrielle Anwendungen ermöglichen könnte. DEMMoN fördert das grundlegende Verständnis und die Anwendung von magnetischen Nanomaterialien, mit dem langfristigen Ziel, sie für die Wirkstoffabgabe, Sensorik und Hyperthermie zu optimieren.