ИСТИНА

Главной задачей проекта является разработка моделей, вычислительных методов и алгорит-мов для многоуровневого моделирования физико-химических свойств органических матричных нанокомпозитов в зависимости от функционализации материала наполнителей и создание на основе этих методов программного комплекса для компьютерного проектирования указанных материалов (далее – Комплекс), который обеспечит возможность прогнозировать структурные, механические, оптические, электрические и термофизические свойства органических нанокомпо-зитных материалов, что позволит оптимизировать условия производства промышленно важных нанокомпозитных материалов за счет выбора оптимальных функционализации и диспергирования наночастиц наполнителей. Актуальность проводимых разработок обусловлена тем, что большинство современных высоких технологий построено на использовании новых композиционных материалов, совмещающих в себе уникальным образом свойства входящих в их состав компонентов. Применение компьютерного моделирования для оптимизации структуры нанокомпозитов дает очень широкие практические возможности. Современные методы расчетов позволяют проводить высокоточную оценку как микро- и мезоскопической структуры, так и динамических свойств таких материалов.

Выполнена программная реализация Комплекса, состоящего из 12-ти модулей, проводящего расчеты на микроскопическом, мезоскопическом и макроскопическом уровнях детализации системы в соответствии с разработанными физическими моделями, методами и алгоритмами моделирования. Проведены патентные исследования, позволившие выявить наиболее близкие по тематике патенты. Разработано технико-экономическое обоснование проекта. С использованием разработанных наборов тестовых данных и экспериментальных данных иностранных партнеров проведено тестирование и верификация разрабатываемого программного обеспечения. Разработана рабочая техническая документация на отдельные модули и Комплекс в целом (документы соответствуют ГОСТ 19.101-77). Проведены расчеты конкретных систем, специально выбранных для модельной разработки материала на основе органических матричных нанокомпо-зитов; проведена апробация применения комплекса для моделирования органических матричных наноструктурных композитов. Проведены приемочные испытания отдельных модулей и комплекса в целом. Разработанный набор модулей в связке является уникальным. Несмотря на то, что каждая отдельная модель, используемая в комплексе, хорошо известна, в проекте впервые производится попытка объединить их в рамках единой программной платформы и реализовать в виде готового программного продукта. Разработанный Комплекс позволяет проводить многомасштабное моделирование свойств полимерных композитов, не имеющее аналогов в мировой практике.