Ett team av forskare från forskningscentret "Fundamental Problems of Thermophysics and Mechanics, " från Samara Polytech är engagerad i konstruktionen av nya matematiska modeller och sökandet efter metoder för deras studier i relation till ett brett spektrum av lokala icke-jämviktstransportprocesser i olika fysiska system. Ett innovativt tillvägagångssätt utvecklat för inte så länge sedan bygger på en modern version av tredje generationens termodynamik. Dessa forskares projekt, "Utveckling, teoretisk forskning och experimentell verifiering av matematiska modeller av oscillerande processer, värme- och massöverföring och termomekanik med två- och flerfasfördröjningar" var bland vinnarna i RFBR-tävlingen. Nya forskningsresultat publiceras i tidskriften Physica A:Statistisk mekanik och dess tillämpningar .

Ett intresse av att studera lokala icke-jämviktsprocesser som tar hänsyn till de specifika transportprocesserna på molekylär nivå (den genomsnittliga fria vägen för en molekyl, momentumöverföringshastigheten, avkopplingstid, etc.) dikteras av behovet av att utföra olika fysiska processer under extrema förhållanden - t.ex. femtosekund koncentrerad exponering för energiflöden på materia, ultralåga och ultrahöga temperaturer och tryck, chockvågor, etc. Sådana fysikaliska processer används i stor utsträckning för att skapa ny teknik för att producera nanomaterial och beläggningar med unika fysikalisk-kemiska egenskaper som inte kan erhållas med traditionella metoder (binära och flerkomponents metallegeringar, keramik, polymera material, metall och halvledarglas, nanofilmer, grafen, komposit nanomaterial, etc.).

"Klassisk termodynamik är inte lämplig för att beskriva processer som sker under lokala icke-jämviktsförhållanden, eftersom den bygger på principen om lokal jämvikt. Vårt projekt är viktigt både för grundläggande vetenskap och för praktiska tillämpningar, " förklarar projektledaren, Professor Igor Kudinov. "För att utföra uppgifterna, vi planerar att skapa en ny, oöverträffat mjukvarupaket designat för 3D-modellering av höghastighets lokala icke-jämviktsprocesser av värme, mass- och momentumöverföring. Således, vår metod öppnar stora möjligheter för att studera processer som är praktiskt betydelsefulla ur modern nanotekniks synvinkel."