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These are selected pictures from the research of the SFB 716 that may be used by university members and media representatives.

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Biomoleküle

 
Kombinierte Darstellung aus semitransparenter Moleküloberfläche und Ball-and-Stick-Darstellung im Inneren. Simulation eines Proteinkanal (grau), der in eine Zellmembran (türkis) eingebettet ist. Simulation einer vereinfachten Zelle mit 25 Milliarden Atomen. Darstellung des Transportprozesses der DNA-Sequenzierung, bei dem eine DNA durch eine Nanopore gezogen wird.
Verteilung von Kaliumionen um ein DNA-Molekül. Auf Flächen ist die Dichte konstant. Die innere, grüne Fläche folgt ganz deutlich der Helixstruktur, während die äußere Fläche beinahe ein Zylinder ist. Wir erkennen daran, dass bereits aus wenigen Nanometer Entfernung DNA in guter Näherung einfach als geladener Stab angenähert werden kann. Darstellung des Ionen-Stroms um einen DNA-Strang. Simulation der Bindung von Wasser (rot/weiß) und Methanol (grün) an eine Proteinoberfläche (Candida antarctica Lipase B, blau). Vereinfachte Darstellung eines DNA-Molekül in einer Pore. Wir untersuchen den Ionenstrom entlang der Pore durch Anlegen eines elektrischen Feldes entlang der Porenachse.
Wasserpfade, welche die Bewegung von Wassermolekülen in der Bindungstasche eines Proteins zeigen. Ein DNA-Molekül in einer zylindrischen Pore. Die DNA ist umgeben von Wassermolekülen sowie einer gewissen Anzahl Ionen. Entlang der Pore ist eine Spannung angelegt und in Simulationen wird der elektrische Strom gemessen. Dies ist ein einfaches Modell für den DNA-Transport durch Nanoporen, einer interessanten Technologie zur Sequenzierung von DNA. Proteinhülle eines Virus. Die Struktur der Hülle wird mittels Ambient Occlusion, einem nicht-photorealistischen Beleuchtungsverfahren, hervorgehoben.

 

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Development of Machines and Technology

 

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Atomare Manipulation von Diamanten

 
Durch Bestrahlung mit Laserlicht wird das Ergebnis zur Überprüfung sichtbar gemacht. Experimente mit Nanodiamanten im Labor. Im Implanter werden Diamanten mit Stickstoffatomen beschossen. Schematische Darstellung eines NV-Zentrums im Nanodiamant.

 

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Materialdesign

 
Ein aus energetischen Gründen abbiegender Riss. Neben den Dipolmomenten sind die Druckwellen mit der Visualisierungssoftware MegaMol visualisiert. Nano-Zugversuch an einem Aluminium-Polykristall. Risssimulation von Aluminiumoxid. Zoom in die Spitze eines abbiegenden Risses.

 

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Poröse Medien

 
Fontainebleau-Sandstein im Kontinuum. Die Visualisierung zeigt mehr als eine Million verschiedene Quartzkoerner.

 

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Verfahrenstechnik

 
Phasenseparation einer binären Polymerlösung. Hochdruck-Blasensäule im Technikumsmaßstab. Simulation einer aufsteigenden Einzelblase nahe einer freien Oberfläche.

 

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Feldbasierte Darstellungen

 
Darstellung eines Flussprofils in einem Kanal mit einem Hindernis, berechnet mit Hilfe des GPU Lattice-Boltzmann Lösers, welcher Teil der Molekular-Dynamik Software ESPResSo ist. Die Farben repräsentieren die Geschwindigkeit der Flüssigkeit (rot = hoch, blau = niedrig). Die Flüssigkeit fliesst dabei von links nach rechts und mithilfe der Flusslinien wird das komplexe Verhalten der Flüssigkeit hinter dem Hindernis aufgezeigt. Visualisierung von Temperatur und Luftdruck des Hurrikans Isabel - einem der folgenschwersten Hurrikane der atlantischen Hurrikansaison 2003. Volumendarstellung des Dichtefeldes, das durch Aggregation erzeugt wurde. Tröpfchen werden durch die Transferfunktion farblich (gelb) hervorgehoben. Teilchenbasierte Visualisierung von Argonmolekülen.

 

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Impressionen aus der Forschung

 
Forscher betrachten die Visualisierung von Simulationsdaten auf der hochauflösenden Powerwall im Visualisierungsinstitut der Universität Stuttgart. Großrechner Hermit am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart. Wissenschaftler betrachtet 3D Visualisierung. Forscher betrachten die Visualisierung von Simulationsdaten auf der hochauflösenden Powerwall im Visualisierungsinstitut der Universität Stuttgart.

 

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