Johannes L. Hörmann

Universität Nagoya

Graduiertenschule für Informatik

Fachbereich Komplexe Systemwissenschaften

Zimmer 618

Furocho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8601

Japan

Ich bin ein auf numerische Modelle spezialisierter Nanotribologe und entwickle multiskalige Simulationsmethoden und FAIR-Dateninfrastruktur für das rationale, datengetriebene Design molekularer Schmierstoffe. Meine Forschungsinteressen umfassen die Molekulardynamik (MD) von Tensid- und Polymeradsorptionsfilmen, elektrisch steuerbare Schmierung und multiskalige Reibungsmodellierung.

Meine aktuelle Forschung an der Nagoya University umfasst:

Sequenzabhängige Reibung von Polyalkylmethacrylat-(PAMA-)Copolymeren — All-Atom-MD zur Vorhersage, wie Block- vs. statistische Architektur das Verhalten einzelner Polymere unter Scherung steuert.
Coarse-Graining von Polyalkylmethacrylat-(PAMA-)Copolymeren — Coarse-Grained-MD (CG-MD) zur Vorhersage, wie Block- vs. statistische Architektur die Schmierleistung vollständig formulierter PAMA-Adsorptionsfilme kontrolliert.
Kettenlängenabhängige Reibung von Phospholipid-Adsorptionsfilmen — All-Atom-MD zur Vorhersage, wie die Kettenlänge von DSPC und DLPC das Verhalten bei Eindrücken und Gleiten kontrolliert.

Frühere Arbeiten umfassen:

All-Atom-MD der Reibung von SDS-Tensidfilmen in Abhängigkeit von Konzentration, Morphologie, Last und Gleitrichtung — die erste hochdimensionale parametrische Reibungskarte eines wässrigen Tensidsystems J. Chem. Phys. 158, 244703 (2023).
Elektrisch steuerbare Schmierung: MD-Nachweis potenzialgesteuerter Reibungsasymmetrie an Goldelektroden Tribol. Lett. 69, 22 (2021).
FEM-Modellierung der elektrochemischen Doppelschicht an rauen Elektrodenoberflächen: Kontinuums-Poisson–Nernst–Planck-Simulationen, die die Oberflächentopographie mit lokalen Reaktantenkonzentrationen in Beziehung setzen Mater. Horiz. (2026).
Mitentwicklung von dtool & dserver — leichtgewichtiges FAIRes Forschungsdatenmanagement (FDM) PLOS ONE 19, e0306100 (2024).

Derzeit bin ich als Assistenzprofessor (Sonderberufung) im Zhang lab, Department of Complex Systems Science, Graduate School of Informatics, Nagoya University tätig.

Ausgewählte Publikationen

Friction-Assisted Electrochemical Oxidation of Iridium Surfaces for Enhanced Catalysis

Chenxu Liu, Johannes L. Hörmann, Hao Pan, and 7 more authors

Materials Horizons, 2026

Ahead of print

DOI
Molecular simulations of sliding on SDS surfactant films

Johannes L. Hörmann, Chenxu (刘宸旭) Liu, Yonggang (孟永钢) Meng, and 1 more author

The Journal of Chemical Physics, Jun 2023

Abs DOI

We use molecular dynamics simulations to study the frictional response of monolayers of the anionic surfactant sodium dodecyl sulfate and hemicylindrical aggregates physisorbed on gold. Our simulations of a sliding spherical asperity reveal the following two friction regimes: at low loads, the films show Amonton’s friction with a friction force that rises linearly with normal load, and at high loads, the friction force is independent of the load as long as no direct solid–solid contact occurs. The transition between these two regimes happens when a single molecular layer is confined in the gap between the sliding bodies. The friction force at high loads on a monolayer rises monotonically with film density and drops slightly with the transition to hemicylindrical aggregates. This monotonous increase of friction force is compatible with a traditional plowing model of sliding friction. At low loads, the friction coefficient reaches a minimum at the intermediate surface concentrations. We attribute this behavior to a competition between adhesive forces, repulsion of the compressed film, and the onset of plowing.
dtool and dserver: A flexible ecosystem for findable data

Johannes L. Hörmann, Luis Yanes, Ashwin Vazhappilly, and 5 more authors

PLOS ONE, Jun 2024

Abs DOI

Making data FAIR—findable, accessible, interoperable, reproducible—has become the recurring theme behind many research data management efforts. dtool is a lightweight data management tool that packages metadata with immutable data to promote accessibility, interoperability, and reproducibility. Each dataset is self-contained and does not require metadata to be stored in a centralised system. This decentralised approach means that finding datasets can be difficult. dtool’s lookup server, short dserver, as defined by a REST API, makes dtool datasets findable, hence rendering the dtool ecosystem fit for a FAIR data management world. Its simplicity, modularity, accessibility and standardisation via API distinguish dtool and dserver from other solutions and enable it to serve as a common denominator for cross-disciplinary research data management. The dtool ecosystem bridges the gap between standardisation-free data management by individuals and FAIR platform solutions with rigid metadata requirements.