Параметры физико-химических превращений в деформируемых и микроструктурированных средах для моделирования процессов в условиях интенсивных импульсных воздействий и разработки основ технологии получения новых материалов

Работа направлена на решение фундаментальной задачи физики высоких плотностей энергии - определение общих закономерностей физико-химических процессов в конденсированных веществах, гетерогенных материалах, а также в сверхпроводящих сплавах и биомакромолекулах при интенсивных импульсных воздействиях. Цель исследования - получение базы экспериментальных данных о процессах, протекающих в конденсированных веществах при интенсивных импульсных ударно-волновых воздействиях, и их дальнейшее компьютерное моделирование, а также разработка методов физического моделирования динамических процессов, происходящих в разломной зоне земной коры при триггерных воздействиях и изучение макроскопических параметров высокотемпературных сверхпроводящих материалов для сильноточных электротехнических устройств. В частности, планируется экспериментально определить параметры эволюции ударных волн и особенностей высокоскоростного деформирования пористых и наноразмерных смесей, композиционных полимерных и керамических материалов, высокоэнтропийных сплавов. Исследовать возможность изменения реакционной способности смесей металл-окислитель за счет использования методов механоактивации и нанотехнологии, а также получить экспериментальные данные по макрокинетике энерговыделения в этих смесях при воздействии электрических импульсов. Экспериментально исследовать отклик биомакромолекул на интенсивные импульсные воздействия различной природы. Изучить механизм образования твердых растворов углерода в виде пен, образующихся при прохождении ударных волн по смеси жидкого углерода и расплавов карбидообразующих веществ, получить данные по структуре и химическому составу этих структур. С использованием численного моделирования исследовать устойчивость ударных волн в пористой среде с экзотермической реакцией, инициируемой ударно-волновым сжатием. Методами атомистического моделирования исследовать изменение микроструктуры материалов в условиях воздействия физических полей и при интенсивных импульсных динамических нагрузках. Разработать схему молекулярно-динамических расчетов для моделирования жидких, аморфных и стеклообразных состояний молекулярных и полимерных систем, в том числе в условиях нестационарных течений и при циклических механических и тепловых нагрузках. Разработать новые подходы и методы модификации свойств современных сверхпроводящих материалов и устройств на их основе.