Een team van wetenschappers van het onderzoekscentrum "Fundamental Problems of Thermophysics and Mechanics, " van Samara Polytech houdt zich bezig met de constructie van nieuwe wiskundige modellen en het zoeken naar methoden voor hun studie met betrekking tot een breed scala aan lokale niet-evenwichtstransportprocessen in verschillende fysieke systemen. Een innovatieve benadering die niet zo lang geleden is ontwikkeld, is gebaseerd op een moderne versie van de derde generatie thermodynamica. Het project van deze wetenschappers, "Ontwikkeling, theoretisch onderzoek en experimentele verificatie van wiskundige modellen van oscillerende processen, warmte- en massaoverdracht en thermomechanica met twee- en meerfasige vertragingen" was een van de winnaars van de RFBR-wedstrijd. Recente onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Physica A:statistische mechanica en zijn toepassingen .

Een interesse in het bestuderen van lokale niet-evenwichtsprocessen die rekening houden met de specifieke kenmerken van transportprocessen op moleculair niveau (het gemiddelde vrije pad van een molecuul, de overdrachtssnelheid van het momentum, ontspanningstijd, enz.) wordt bepaald door de noodzaak om verschillende fysieke processen onder extreme omstandigheden uit te voeren, bijvoorbeeld femtoseconde geconcentreerde blootstelling aan energiestromen op materie, ultra-lage en ultra-hoge temperaturen en drukken, schokgolven, enz. Dergelijke fysische processen worden veel gebruikt om nieuwe technologieën te creëren voor de productie van nanomaterialen en coatings met unieke fysisch-chemische eigenschappen die niet kunnen worden verkregen met traditionele methoden (binaire en multicomponent metaallegeringen, keramiek, polymere materialen, metaal en halfgeleiderglazen, nanofilms, grafeen, samengestelde nanomaterialen, enzovoort.).

"Klassieke thermodynamica is niet geschikt voor het beschrijven van processen die plaatsvinden onder lokale niet-evenwichtsomstandigheden, omdat het gebaseerd is op het principe van lokaal evenwicht. Ons project is zowel belangrijk voor fundamentele wetenschap als voor praktische toepassingen, " legt de projectmanager uit, Professor Igor Kudinov. "Om de taken te volbrengen, we zijn van plan om een ​​nieuwe, ongeëvenaard softwarepakket ontworpen voor 3D-modellering van snelle lokale niet-evenwichtsprocessen van warmte, massa- en impulsoverdracht. Dus, onze methode opent brede mogelijkheden voor het bestuderen van processen die praktisch significant zijn vanuit het oogpunt van moderne nanotechnologie."