Skip to main content
Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2012

01.09.2012 | Original Paper

Towards an atomistic model for ORMOCER®-I: application of forcefield methods

verfasst von: Sebastian Fessel, Andreas M. Schneider, Sönke Steenhusen, Ruth Houbertz, Peter Behrens

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 3/2012

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

ORMOCER®s are an outstanding class of hybrid materials due to their tuneable properties, e.g. hardness, resistivity and refractive index. These materials are well-characterized with regard to their macroscopic properties, but understanding the system at the atomistic level still remains challenging. Understanding the material formation process at this level becomes especially important when three-dimensional nanoscale patterns are generated employing processes as laser-based multi-photon polymerization. We have developed an atomistic model based on the COMPASS forcefield to simulate the reference system ORMOCER®-I. We chose representative compositions for the condensation reaction product as well as for the organically cross-linked polymerized product. In the first part of the study, the results of forcefield validation experiments and the development of the atomistic model for ORMOCER®s are presented. The second part contains the results from molecular dynamics simulations at room temperature and under periodic boundary conditions, performed in order to test the feasibility of our model. The densities of the simulated materials are in very good agreement with experimentally determined densities for the unpolymerized as well as for the polymerized state, respectively.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Haas K-H, Rose K (2003) Rev Adv Mater Sci 5:47 Haas K-H, Rose K (2003) Rev Adv Mater Sci 5:47
2.
3.
Zurück zum Zitat Houbertz R, Steenhusen S, Stiche T, Sextl G (2010) In: Duarte FJ (ed) Coherence and ultrashort pulse laser emission. InTech, Rijeka Houbertz R, Steenhusen S, Stiche T, Sextl G (2010) In: Duarte FJ (ed) Coherence and ultrashort pulse laser emission. InTech, Rijeka
4.
Zurück zum Zitat Kickelbick G (2006) Hybrid materials, synthesis, characterization, and applications. Wiley-VCH, Weinheim Kickelbick G (2006) Hybrid materials, synthesis, characterization, and applications. Wiley-VCH, Weinheim
7.
Zurück zum Zitat Schmidt V, Kuna L, Satzinger V, Houbertz R, Jakopic G, Leising G (2007) Proc SPIE 6476:P4700 Schmidt V, Kuna L, Satzinger V, Houbertz R, Jakopic G, Leising G (2007) Proc SPIE 6476:P4700
8.
Zurück zum Zitat Houbertz R, Declerck P, Passinger S, Ovsianikov A, Serbin J, Chichkov BN (2008) In: Wehrspohn RB, Kitzerow H-S, Busch K (eds) Nanophotonic materials. Wiley-VCH, Weinheim Houbertz R, Declerck P, Passinger S, Ovsianikov A, Serbin J, Chichkov BN (2008) In: Wehrspohn RB, Kitzerow H-S, Busch K (eds) Nanophotonic materials. Wiley-VCH, Weinheim
9.
Zurück zum Zitat Jia BH, Serbin J, Kim H, Lee B, Li JF, Gu M (2007) Appl Phys Lett 90:073053 Jia BH, Serbin J, Kim H, Lee B, Li JF, Gu M (2007) Appl Phys Lett 90:073053
10.
Zurück zum Zitat Claeyssens F, Hasan EA, Gaidukeviviute A, Achilleos DS, Ranella A, Reinhardt C, Ovsianikov A, Xiao S, Fotakis C, Vamavakaki M, Chichkov BN, Farsari M (2009) Langmuir 25:3219CrossRef Claeyssens F, Hasan EA, Gaidukeviviute A, Achilleos DS, Ranella A, Reinhardt C, Ovsianikov A, Xiao S, Fotakis C, Vamavakaki M, Chichkov BN, Farsari M (2009) Langmuir 25:3219CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat Patel RR, Mohanraj R, Pittman CU Jr (1996) J Polym Sci, Part B: Polym Phys 44:234CrossRef Patel RR, Mohanraj R, Pittman CU Jr (1996) J Polym Sci, Part B: Polym Phys 44:234CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Economou IG, Garrido NM, Makrodimitri ZA (2010) Fluid Phase Equilib 296:125CrossRef Economou IG, Garrido NM, Makrodimitri ZA (2010) Fluid Phase Equilib 296:125CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat Kahlenberg F (2004) Ph.D. Thesis, Julius-Maximilians-Universität Würzburg Kahlenberg F (2004) Ph.D. Thesis, Julius-Maximilians-Universität Würzburg
16.
Zurück zum Zitat Materials studio, version 5.0. Accelrys Software Inc., San Diego (2009) Materials studio, version 5.0. Accelrys Software Inc., San Diego (2009)
22.
Zurück zum Zitat Brooks BR, Bruccoleri RE, Olafson BD, States DJ, Swaminathan S, Karplus M (1983) J Comput Chem 4:187CrossRef Brooks BR, Bruccoleri RE, Olafson BD, States DJ, Swaminathan S, Karplus M (1983) J Comput Chem 4:187CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Swope WC, Andersen HC, Berens PH, Wilson KR (1982) J Chem Phys 76:637CrossRef Swope WC, Andersen HC, Berens PH, Wilson KR (1982) J Chem Phys 76:637CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Berendsen HJC, Postma JPM, van Gunsteren WF, DiNola A, Haak JR (1984) J Chem Phys 81:3684CrossRef Berendsen HJC, Postma JPM, van Gunsteren WF, DiNola A, Haak JR (1984) J Chem Phys 81:3684CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Buestrich R, Kahlenberg F, Popall M, Dannberg P, Müller-Fiedler R, Rösch O (2001) J Sol Gel Sci Technol 20:181CrossRef Buestrich R, Kahlenberg F, Popall M, Dannberg P, Müller-Fiedler R, Rösch O (2001) J Sol Gel Sci Technol 20:181CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Houbertz R, Domann G, Cronauer C, Schmitt A, Martin H, Park J-U, Fröhlich L, Buestrich R, Popall M, Streppel U, Dannberg P, Wächter C, Bräuer A (2003) Thin Solid Films 442:194CrossRef Houbertz R, Domann G, Cronauer C, Schmitt A, Martin H, Park J-U, Fröhlich L, Buestrich R, Popall M, Streppel U, Dannberg P, Wächter C, Bräuer A (2003) Thin Solid Films 442:194CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Ignatyev IS, Lazarev AN, Tenisheva TF, Shegolev BF (1991) J Mol Struct 244:193CrossRef Ignatyev IS, Lazarev AN, Tenisheva TF, Shegolev BF (1991) J Mol Struct 244:193CrossRef
30.
Zurück zum Zitat van der Vis MGM, Konings RJM, Oskam A, Snoeck TL (1992) J Mol Struct 274:47CrossRef van der Vis MGM, Konings RJM, Oskam A, Snoeck TL (1992) J Mol Struct 274:47CrossRef
32.
33.
34.
35.
Zurück zum Zitat Hossain MA, Hursthouse MB, Malik KMA (1979) Acta Crystallogr Sect B: Struct Sci 35:522CrossRef Hossain MA, Hursthouse MB, Malik KMA (1979) Acta Crystallogr Sect B: Struct Sci 35:522CrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat von Landgraf F (2010) Dipl. Thesis, Fraunhofer ISC, Würzburg von Landgraf F (2010) Dipl. Thesis, Fraunhofer ISC, Würzburg
Metadaten
Titel
Towards an atomistic model for ORMOCER®-I: application of forcefield methods
verfasst von
Sebastian Fessel
Andreas M. Schneider
Sönke Steenhusen
Ruth Houbertz
Peter Behrens
Publikationsdatum
01.09.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 3/2012
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-012-2794-7

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2012

Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2012 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.