In einer in Physical Review E veröffentlichten Studie haben Forscher des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) und der University of California, Davis, ein neues Framework entwickelt, das winzige Simulationen im Atommaßstab mit Code koppelt, der die makroskopische Welt beschreibt, und das alles innerhalb derselben Simulation.
Um diese Verbindung herzustellen, kombinierte das Team einen Hydrodynamik-Code von LLNL mit einem Molekulardynamik-Code von Sandia National Laboratories. Ersteres beschreibt allgemeine Bedingungen und wie sie sich im Laufe der Zeit an bestimmten Orten entwickeln. Diese Informationen fließen in Letzteres ein, das berechnet, wie einzelne Atome im Material auf diese Bedingungen reagieren. Die Arbeit bietet einen entscheidenden Vorteil: Beide Simulationen laufen parallel. Die atomistischen Simulationen werden durchgeführt "im laufenden Betrieb" neben dem groß angelegten Code.
Die Methode könnte eine ganze Reihe von Anwendungen haben, von der Untersuchung der Kernfusion über die Planetenforschung bis hin zu astrophysikalischen Phänomenen wie Asteroideneinschlägen.
Einzelheiten zur Veröffentlichung
Tim A. Linke et al., Advancing material modeling in hydrocodes using a gleichzeitiges Finite-Elemente- und Molekulardynamik-Multiskalen-Framework, Physical Review E (2025). DOI: 10.1103/vqc2-v6wl
https://phys.org/news/2026-01-code-microscopic-insights-macroscopic-world.html