Диссертация

Диссертационная работа посвящена исследованию связи макроскопической структуры и свойств полимерных материалов с их строением на молекулярном уровне, а также созданию обобщенных методик, позволяющих предсказывать макроскопические свойства полимерных материалов на основе их химической структуры с помощью методов компьютерного моделирования. В работе проведено исследование ключевых факторов, влияющих на процессы самоорганизации в (со)полимерных и липидных структурах, с помощью мезоскопического компьютерного моделирования и разработанных крупнозернистых (КЗ) моделей, способных адекватно описывать поведение системы на больших пространственных и временных масштабах, учитывая при этом особенности химического строения ее компонент. Понимание на молекулярном уровне универсальных закономерностей обратимого упорядочения молекулярных систем открывает широкие возможности для управления их эксплуатационными характеристиками. Разработанные крупнозернистые модели позволяют изучать процессы самоорганизации в расплавах (со)полимеров, такие как микрофазное расслоение и кристаллизация, а также поведение липидных систем, в частности, описать структуру формируемых мицелл на пространственных и временных масштабах, сравнимых с достижимыми в лабораторных условиях. Разработанная схема многомасштабного моделирования, включающая создание и верификацию огрубленных моделей на основе атомистических моделей, может быть расширена для различного класса соединений для предсказания их макроскопических свойств с помощью мезоскопического моделирования при сохранении необходимых деталей химического строения (макро)молекул.