Радионица посвећена интеграцији симулација и експеримената за напредне индустријске примене, у организацији Института за физику Универзитета у Београду (др Миљан Дашић, др Игор Станковић и др Јелена Пешић) и Института техничких наука САНУ (Матеја Јовановић, др Лидија Манчић), одржана је 13. јануара 2026. године у Палати Српске академије наука и уметности у Београду. Радионица је окупила истраживаче из академских и привредних организација из Србије, Немачке, Чешке, Чилеа, Аустрије, Велике Британије и Француске, који су представили најновије резултате истраживачких и индустријских активности у оквиру три пројекта финансирана од стране Европске уније: BLESSED, ULTIMATE-I и HIP-2d-QM. Тематски фокус радионице обухватио је горивне ћелије и функционалне материјале, напредне методе симулација, као и текстиле за оптичке и свемирске примене, а представљени радови демонстрирали су изузетну синергију између експерименталних техника и рачунарских симулација на више скала – од атомистичког до континуум нивоа.
ReaxFF and classical potentials for modeling the interaction of small molecules with graphene
Предавач: Др Игор Станковић (Институт за физику Београд; Сензор Инфиз, Београд)
Пројекат: ULTIMATE-I
Др Станковић је представио истраживања колективне динамике малих молекула у наносистемима базираним на угљенику. Први пример односио се на механизам интеркалације алуминијум-флуорида (AlF₃) у графитне електроде за пуњиве алуминијумске батерије, где су комбиноване скенирајућа тунелска микроскопија, DFT прорачуни и молекуларна динамика великих размера. Други пример је истакао улогу динамике молекула воде у фероелектричном одговору уређаја базираних на графенским нанотракама. Показано је да молекули воде стабилизују фероелектрични ефекат кроз међумолекулске Кулонове интеракције, што има импликације за неуроморфно рачунарство и меморијске уређаје.
Engineering Current Paths in MoS₂ Nanonetworks for Thin-Film Electronics
Предавач: Др Јелена Пешић (Институт за физику Београд; Монтан универзитет Леобен, Аустрија)
Пројекат: 2D-HIP-QM
Др Пешић је представила истраживање MoS₂ наномрежа процесираних из раствора за скалабилну танкослојну електронику. Комбинацијом in-operando Келвин пробне микроскопије силе и мрежног модела базираног на дијаграмима, идентификоване су доминантне путање струје и велики падови потенцијала на преклопима између наночестица. Резултати показују да отпор спојева обично премашује отпор унутар самих љуспица, што објашњава зашто је транспорт наелектрисања у овом мрежама углавном ограничен спојевима.
Development of Carbon Fiber–Reinforced Polymer Replicated Mirrors for Lightweight Visible-Long-Wave Infrared Optics
Предавач: Др Карлос Гарсија (Универзитет Федерико Санта Марија, Валпараисо, Чиле)
Пројекат: ULTIMATE-I
Др Гарсија је представио комплетан процес репликације за израду сферичних, параболичних и равних оптичких огледала пречника до једног метра од угљеничних влакана ојачаних полимером (CFRP). Процес обухвата прецизну припрему калупа (мандрела), полагање CFRP слојева и консолидацију, вакуумско паковање, термичко очвршћавање и наношење рефлективних премаза попут злата. Метрологија комбинује класичне тестове (knife-edge/Ronchi) са интерферометријским мерењима за квантификацију форме површине и оптичког квалитета. Циљне метрике укључују тачност форме у видљивом опсегу конзистентну са Рејлијевим критеријумом λ/4 (~520–550 nm), ниску микрохрапавост и интегрисано расејање, као и високу рефлективност од видљивог до далеког инфрацрвеног спектра (LWIR, 8–14 μm). Представљене су потенцијалне примене које се протежу од едукативних и аматерских телескопа, преко сегментиране професионалне оптике, соларних концентратора и детекторских система, до CubeSat мисија за посматрање Земље у далеком инфрацрвеном опсегу.
Freudenberg Technology Innovation: Advancing Materials and Processes Through Simulation
Предавачи: Матијас Балдофски (Freudenberg Technology Innovation, Вајнхајм, Немачка) и др Марцин Рибицки (Freudenberg e-Power Systems, Минхен, Немачка)
Пројекат: BLESSED
Презентација даје преглед компаније Freudenberg и њене централне јединице за истраживање и развој — Freudenberg Technology Innovation (FTI). Посебан фокус био је на одељењу за дигитално моделовање које унапређује приступе засноване на симулацијама за убрзање иновација у материјалима и производима. Представљена је интеграција рачунарских метода — од атомистичких и молекуларно-динамичких симулација до континуум моделовања — у развојни процес, уз примере синергије експерименталног истраживања и дигиталног моделовања.
Multiscale Modeling of Enzyme-Substrate Interactions
Предавач: Др Миљан Дашић (Ј. Хејровски институт за физичку хемију, Праг, Чешка; Институт за физику Београд)
Пројекат: BLESSED
Др Дашић је представио вишескални приступ моделовању базиран на молекуларној динамици и крупнозрнастим симулацијама за проучавање препознавања, везивања и процесирања супстрата од стране ензима. Захваљујући комбинацији атомистичких симулација са побољшаним узорковањем и крупнозрнастим приказима, забележени су и локални обрасци интеракција и дуготрајна конформациона динамика која контролише афинитет везивања и каталитичку ефикасност.
Understanding Electrode Fabrication and Carbon Degradation in PEMFCs Studies using Density Functional Theory and Discrete Element Method Simulations
Предавачи: Матилде Русо (Freudenberg Technology Innovation, Вајнхајм, Немачка; Imperial College London, Велика Британија) и Сураб Барат Виџајарагхаван (Freudenberg Technology Innovation, Вајнхајм, Немачка; Универзитет Пикардије, Амјен, Француска)
Пројекат: BLESSED
Презентација се бавила критичним аспектима каталитичког слоја у протон-измењивачким мембранским горивним ћелијама (PEMFC). Први део је обухватио DFT анализу оксидације угљеничног носача (корозије угљеника) у електрокаталитичком воденом окружењу, где је нафтален коришћен као модел једињење. Израђен је механизам елементарних реакција са енергетским баријерама ради идентификације корака који одређују брзину у укупном процесу деградације угљеника. Други део представио је нови модел методом дискретних елемената (DEM) за симулацију динамике агрегације угљеничног катализатора током фабрикације електрода. Модел симулира формирање микроструктуре електроде од дисперзије до сушења, а добијена микроструктура се дигитално карактерише за валидацију против томографских података.
Hydration-Controlled Water Network Formation and Density in Crystalline and Amorphous Nafion Membranes
Предавач: Матеја Јовановић (Freudenberg Technology Innovation, Вајнхајм, Немачка , Институт техничких наука САНУ)
Пројекат: BLESSED
Матеја Јовановић је представио истраживање односа густине и хидратације у аморфним и кристалним Нафион мембранама коришћењем молекуларних симулација. PEM горивне ћелије ослањају се на хидратиране полимерне мембране попут Нафиона, чија су густина и транспортна својства одређена наноскалним структурним уређењем. Анализа кластеровања воде открила је јасан прелаз вођен хидратацијом од изолованих водених домена до перколирајућих и потпуно повезаних мрежа. Кристални системи показују ранију перколацију и веће густине на свим нивоима хидратације услед побољшаног молекуларног паковања омогућеног уређеним полимерним костурима и поравнатим воденим каналима, што је потврђено Вороној анализом. Ради побољшања молекуларног описа протонованих окружења, додатно је извршена репараметризација поља сила за хидронијум коришћењем DFT референтних података, обезбеђујући конзистентност са примењеним моделом воде и реалистичну локалну солватациону структуру.
