Научно-исследовательская лаборатория математического и компьютерного моделирования наноструктур (НИЛ МиКМН)

Полиграфический центр Редакция Управление по воспитательной работе Учебно-методическое управление Управление персонала Финансово-экономическое управление Административно-хозяйственное управление Управление закупок и договорной деятельности Административно-правовое управление Управление аспирантуры, докторантуры и научной деятельности Управление дополнительного образования Управление информационных технологий Управление коммуникаций и PR-сопровождения Информационно-аналитический отдел Отдел по международной деятельности Дом научной коллаборации Центр развития бережливых технологий Обучение инвалидов и лиц с ОВЗ / Инклюзивное образование Отдел организации приема абитуриентов (ООПА) Управление комплексной безопасности Отдел контрактных исследований (ОКИ) Лаборатория промышленной и рудной минералогии (ЛПиРМ) Научно-исследовательская лаборатория математического и компьютерного моделирования наноструктур (НИЛ МиКМН) Палеонтологическая лаборатория (ПЛаб) Эколого-аналитическая лаборатория (ЭАЛаб) Региональный научно-технический центр (РНТЦ) Независимый аттестационно-методический центр (НАМЦ) Проектный офис Пространство коллективной работы "Точка кипения Череповецкого государственного университета (ПТК) Научно-исследовательский сектор Библиотека Центр организации проектного обучения Показать все...

Руководитель лаборатории: Максимова Ольга Геннадьевна

Направление исследований НИЛ: Изучение влияния электромеханических эффектов на свойства наносистем в зависимости от их размеров и способов изготовления

Актуальность и цель создания лаборатории: Деформации полимерных пленок существенным образом зависят от их химического состава, плотности, температуры, толщины. Вопрос о возможном существовании критической толщины пленок, удовлетворяющим условиям их эксплуатации, связан с ограничениями по уменьшению размеров элементной базы современных электронных устройств.

Поэтому к полимерным покрытиям на поверхности твердых тел в настоящее время предъявляются особые требования к особенностям релаксационного поведения, в частности, к температурно-деформационно-временным закономерностям развития и спада высокоэластической деформации, их стабильности при тепло-влажностном и климатическом воздействии.

Решение проблемы адсорбции макромолекул необходимо для построения теории адгезии полимеров на межфазных границах. Для фазовых переходов первого порядка классических низкомолекулярных систем описание обеих фаз и изучение равновесных и динамических эффектов, связанных с конечным размером системы, является очень сложной задачей, которую можно решить только с помощью численных расчетов и методов компьютерного моделирования.

В настоящее время активно развиваются нетрадиционные подходы к описанию деформационного поведения твердых тел с пространственным беспорядком. К сожалению, хорошо разработанные представления о пластичности кристаллов неприменимы к неупорядоченным твердым телам, в т. ч. и к полимерам. Понимание физики деформационного поведения и механической релаксации полимерных тел заметно прогрессировало за последние два десятилетия. В связи с этим, ряд крупных производственных фирм («GATV GmbH» , «CADFEM» и др.) проводят узкоспецилизированные исследования по производству и эксплуатации полимерных покрытий, относящиеся только к собственной продукции и оборудованию. Эти исследования нельзя назвать фундаментальными, так как они относятся только к собственной продукции и оборудованию, при смене которых теряют актуальность. Поэтому современные инженерные расчеты для прогнозирования деформационных свойств изделий с полимерными покрытиями требуют фундаментальных теоретических исследований.

На сегодняшний день в технике растут требования к размерам, надёжности и энергопотреблению устройств с электрически управляемыми характеристиками (пористые полимерные материалы с внедренными сегнетоэлектрическими наночастицами, тонкие сегнетоэлектрические пленки, в том числе и многослойные , и др.). Несмотря на то, что в последнее десятилетие наблюдается заметный прогресс в понимании механизмов деформации и фазовых переходов в этих системах, серьезных фундаментальных исследований для учета размерных (поверхностных и др.) эффектов в них недостаточно. Поэтому при синтезе этих материалов исследователи обычно опираются только на собственную интуицию.

Поэтому целью создания лаборатории является проведение исследований по определению влияния размеров и условий формирования полимерных композитных пленок и покрытий, расположенных на поверхности твердых тел, на их деформационные свойства.

Задачи, которые выполняет лаборатория:

  1. Теория рассеяния света на шероховатых поверхностях со сложным рельефом. Грант РФФИ.

  2. Stochastic Fluid Dynamics Simulations for Velocity Distribution of Protoplasmic Streaming . Collaborative Research Project of the Institute of Fluid Science, Tohoku University. JAPAN.

  3. Моделирование сегнетоэлектриков с использованием финслеровой геометрии. Совместно с National Institute of Technology (KOSEN), Sendai College, Natori, Japan.

  4. Моделирование доменной структуры тонких сегнетоэлектрических пленок. Исследование модели Изинга. Гос. Задание. Совместно с ИСИ РАН (Москва).

  5. Исследование морфологии поверхности текстурированного полимерного покрытия металла.

  6. Упругость пористых полимерных пленок в электролитных растворителях. Совместно с New Jersey Institute of Technology.

Оборудование:

  1. Графические рабочие станции (LenovoThinkStationS30) — 6 шт.

  2. Лицензионное программное обеспечение — пакет прикладных математических программ MatLab (Academic Use — Individual and Designated Computer).

  3. Зарегистрированные программные пакеты (авторами пакетов являются члены коллектива проекта): MK-ORDER (Роспатент № 2013610009 от 09.01.2013 г.), MK-Corrozion (Свид. о гос. рег. № 2015612450. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. 2015), Poly-OR (Свид. о гос. рег. № 2015617704. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. 2015).

Адрес: 162600 Вологодская область, г. Череповец, Советский пр., 8, ауд. 519а
Контакты: +7921-133-93-22