Переход к передовым цифровым методам создания новых материалов, процессов и технологий и способам их конструирования.

Общей целью проекта является обеспечение технологической независимости по широкому спектру сквозных технологий Национальной технологической инициативы, таким как новые и портативные источники энергии, новые производственные технологии, квантовые технологии и др. Конкретными целями проекта являются:- теоретические исследования физико-химических свойств веществ и процессов при экстремальных условиях, в том числе численное моделирование закономерностей течения и динамического структурирования многофазных сред при больших скоростях сдвига;- разработка моделей и развитие методов для теоретического прогнозирования физико-химических процессов при деструкции и горении энергоемких и эндотермических твердых и жидких топлив в высокотемпературных камерах сгорания прямоточных воздушных реактивных двигателей сверхзвуковых (со скоростями полета М=5) и гиперзвуковых (М=6-12) летательных аппаратов;- теоретическое рассмотрение электронной и молекулярной структуры новых соединений методами квантовой химии на неэмпирическом уровне в рамках теории функционала плотности и других новых высокоуровневых методов квантовохимических вычислений, расчеты энергетики протекающих процессов, анализ особенностей электронных структур установление корреляции «структура-свойство» и прогнозирование свойств получаемых соединений;- в целях разработки нового поколения функциональных материалов и создания на их основе прорывных технологий преобразования солнечного света провести квантово-химическое моделирование элементарных процессов в металл-ионных аккумуляторах нового поколения.- в целях создания биологически активных соединений – малых молекул и супрамолекулярных систем – для разработки адресных средств терапии социально значимых заболеваний провести теоретическое исследование механизмов биохимических процессов с участием нитрозильных комплексов железа;- в рамках разработки научных основ моделирования и оптимизации энергоэффективности новых химико-технологических процессов провести моделирование окислительной конверсии углеводородных газов с учетом газодинамики и детальной кинетики, выполнить оптимизацию условий проведения процессов;- теоретическое исследование механизмов химических реакций и процессов получения полимеров, в том числе в присутствии катализатора, разработать математическую модель формирования полимерного нанокомпозита с регулируемыми свойствами.-теоретическое исследование свойств наночастиц полупроводников легированных магнитными атомами, расчёты полупроводников II-IV типа легированных атомами двух видов, разработка моделей спин-фрустрации в сложных полупроводниковых системах с большим количеством спин-центров, использования данных полученных из ТФП расчётов и эксперимента для обучения компьютерной модели.