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Transportphänomene in biologischen Membranen : Simulation von Massen-, Impuls- und Wärmetransport ; Nicht-Gleichgewicht-Simulationen an Zellmembran-Modellsystemen

Müller, Thomas J. :
Transportphänomene in biologischen Membranen : Simulation von Massen-, Impuls- und Wärmetransport ; Nicht-Gleichgewicht-Simulationen an Zellmembran-Modellsystemen.
TU Darmstadt / Chemie
[Ph.D. Thesis], (2010)

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Dissertation von Thomas J. Müller zu Computersimulationen von Biomembranen - PDF
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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Transportphänomene in biologischen Membranen : Simulation von Massen-, Impuls- und Wärmetransport ; Nicht-Gleichgewicht-Simulationen an Zellmembran-Modellsystemen
Language: German
Abstract:

In den letzten Jahrzehnten erlauben stets leistungsstärkere Computer eine immer detailliertere Simulation von biologischen Membranen. Nach vorbereitenden technischen Studien zur Anwendbarkeit der sogenannten "Reverse Non-equilibrium Molecular Dynamics" (RNEMD) Methode wird diese im Hauptteil dieser Arbeit angewendet um die Transportarten drei unterschiedlicher Transportgrößen auf atomarer Grössenskala zu studieren. Massentransport wird am vergleichenden Beispiel von Heptan und Senfgas untersucht. Die aus dem Impulstransport resultierende Scherung zwischen den Schichten der Membran erlaubt die Zuweisung von lokalen Scherviskositäten. Und die Untersuchung der lokalen Wärmeleitfähigkeit führt neben der Identifikation der hauptsächlichen Wärmetransportbarriere in einer Biomembran zu grundlegenden methodischen Erkenntnissen bezüglich der Anwendung von RNEMD auf heterogene Systeme.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Over the recent past decades, the increasing computational power of computers has allowed for more detailed simulations of biological membranes. Preliminary technical studies of this work deal with the applicability of the reverse non-equilibrium molecular dynamics (RNEMD) method. The results are used in the main chapters of this work to analyze transport phenomena of different properties at atomistic level. Mass transport is studied by comparing heptane and sulfur mustard. The shearing between the monolayers which is the result of an imposed momentum transport allowed for the definition of a local shear viscosity in the system. The study of the local thermal conductivity resulted in the identification of the major barrier for heat transport across the bio membrane and in methodological findings to the applicability of RNEMD to heterogeneous systems.English
Uncontrolled Keywords: Computersimulation, Molekulardynamik, Nichtgleichgewicht, RNEMD, Membran, DPPC, Diffusion, Massentransport, Scherung, Wärmeleitfähigkeit
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Computersimulation, Molekulardynamik, Nichtgleichgewicht, RNEMD, Membran, DPPC, Diffusion, Massentransport, Scherung, WärmeleitfähigkeitGerman
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: Fachbereich Chemie > Physikalische Chemie
Date Deposited: 19 Mar 2010 12:56
Last Modified: 07 Dec 2012 11:56
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-20877
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Müller-Plathe, Prof. Dr. Florian and Biesalski, Prof. Dr. Markus
Refereed: 14 December 2009
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2087
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