Die Forschungsfelder der am Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe an der TUHH und am Magnesium Innovation Center (MagIC) am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) angesiedelten Forschungsgruppe um Prof. Dr.-Ing. Robert Meißner beschäftigen sich mit Thematiken der

– Modellierung von amorphen und hierarchischen Kohlenstoffmaterialien für Energiespeicheranwendungen,

– Nanomechanik organisch funktionalisierter Metalloxid-Nanopartikel,

– Korrosion von Magnesium-Werkstoffen auf der atomaren Ebene

– Molekulardynamiksimulationen (MD) zur Berechnung freier Energien durch Verwendung fortgeschrittener Techniken wie Metadynamics, Replica-Exchange-Molekulardynamiksimulationen (REMD) und die Kombination von beiden mit der freien Software „Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator“ (LAMMPS).

– Modellierung der Kapazität von Superkondensatoren durch Verwendung einer konstanten Potential-Methode in der MD.

– Simulationen mit einem hybriden QM/MM-Ansatz (Quantenmechanik/Molekularmechanik), die die Stärken der QM- (Genauigkeit) und MM- (Geschwindigkeit) Ansätze kombiniert und so die Untersuchung chemischer Prozesse, die an der Korrosion von Magnesium beteiligt sind, auf atomarer Ebene ermöglicht.

– Modellierung diffusionslimitierter Prozesse, in denen Proton- oder Elektrontransferreaktionen stattfinden können, durch Beschreibung solcher Reaktionen mittels des Kawska-Zahn-Schemas.

– High-Performance Cluster (HPC) der Technischen Universität Hamburg-Harburg (bestehend aus 244 Rechenknoten und einem parallelem Storage-System mit 240TB Speicherplatz. Insgesamt stehen für rechenintensive Anwendungen 5672 CPU-Cores, 4 GPUs und rund 32TB RAM zur Verfügung.), sowie eines zurzeit in der Anschaffung befindlichen gemeinschaftlichen HPC-Systems mit dem Küstenforschungszentrum des HZG.

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Gasparotto, P., Meißner, R.H., Ceriotti, M.: Recognizing Local and Global Structural Motifs at the Atomic Scale. (2018) Journal of Chemical Theory and Computation, 14 (2), pp. 486-498.

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Schweizer, S., Meißner, R., Amkreutz, M., Thiel, K., Schiffels, P., Landwehr, J., Etzold, B.J.M., Hill, J.-R.: Molecular Modeling of Microporous Structures of Carbide-Derived Carbon-Based Supercapacitors. (2017) Journal of Physical Chemistry C, 121 (13), pp. 7221-7231.

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Meißner, R.H., Wei, G., Ciacchi, L.C.: Estimation of the free energy of adsorption of a polypeptide on amorphous SiO₂ from molecular dynamics simulations and force spectroscopy experiments. (2015) Soft Matter, 11 (31), pp. 6254-6265.

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Meißner, R.H., Schneider, J., Schiffels, P., Colombi Ciacchi, L.: Computational prediction of circular dichroism spectra and quantification of helicity loss upon peptide adsorption on silica. (2014) Langmuir, 30 (12), pp. 3487-3494.

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Hartwig, A., Meissner, R., Merten, C., Schiffels, P., Wand, P., Grunwald, I.: Mutual influence between adhesion and molecular conformation: Molecular geometry is a key issue in interphase formation. (2013) Journal of Adhesion, 89 (2), pp. 77-95.

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Butenuth, A., Moras, G., Schneider, J., Koleini, M., Köppen, S., Meißner, R., Wright, L.B., Walsh, T.R., Ciacchi, L.C.: Ab initio derived force-field parameters for molecular dynamics simulations of deprotonated amorphous-SiO₂/water interfaces. (2012) Physica Status Solidi (B) Basic Research, 249 (2), pp. 292-305.

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Rhein, M., Kieke, D., Hüttl-Kabus, S., Roessler, A., Mertens, C., Meissner, R., Klein, B., Böning, C.W., Yashayaev, I.: Deep water formation, the subpolar gyre, and the meridional overturning circulation in the subpolar North Atlantic. (2011) Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 58 (17), pp. 1819-1832.