АННОТАЦИЯ
Этап №1 (дата окончания: 24.10.2008)
1. Проведен анализ научно-технической литературы и выбраны основные направления исследований.
2. Разработаны методики проведения исследований в области применения физико-химических и информационных моделей для многомасштабного описания систем, позволяющих моделировать и исследовать структуру и процессы оптических хемосенсоров.
3. Исследованы физические явления в разных пространственных и временных масштабах для описания динамики систем с заданным уровнем точности и достоверности.
4. Проведены экспериментально-теоретические исследования поставленных в комплексном проекте задач по многомасштабному моделированию нанотехнологических процессов и наноструктурированных материалов.
5. Определен список основных создаваемых модулей и их главных характеристик, а также схем увязки их в целый комплекс.
6. Выделены и описаны специальные возможности комплекса, необходимые для конструирования оптических хемосенсоров.
7. Сформулированы требования к форматам входных и выходных данных для всего комплекса и для каждого модуля в отдельности.
8. Определены схемы передачи данных и информации между уровнями (процедуры огрубления рассмотрения при переходе от низшего масштабного уровня к более высокому).
9. Разработаны требования к клиент-серверной архитектуре построения программного комплекса.
Этап №2 (дата окончания: 31.12.2008)
Дано экспериментальное и теоретическое обоснование работ и разрабо-тана концептуальная схема использования функциональности комплекса для решения задач проектирования оптических хемосенсоров. Рассмотрены моде-ли рецепторных центров на основе полимерных матриц и силикагеля, на ос-нове макроциклических молекул, на основе краунсодержащих красителей. Рассмотрены методики атомистического моделирования на уровне молекул, супрамолекул и наночастиц. Подробно рассмотрены физические модели опи-сания диффузии и адсорбции, а также процессов самосборки наночастиц. Раз-работаны атомистические и феноменологические (континуальные) модели и дан вывод уравнений, описывающих рассматриваемые системы, физические явления и процессы на разных временных и пространственных масштабах для следующих модулей:
- Конструктор трехмерных структур молекул и комплексов
- Конструктор супрамолекулярных систем
- Конструктор наночастиц
- Конструктор микроструктур (ансамбль наноструктур)
- Модуль расчета физико-химических свойств наночастиц и ансамблей наночастиц
- Модуль расчета оптических характеристик структур
- Модуль моделирования диффузионных и адсорбционных процессов взаимодействия молекулярных газов с мембранными и упорядоченными структурами.
Разработаны и изготовлены блок-схемы отдельных модулей. Разработана архитектура создаваемого комплекса, функционально-структурная модель, и блок-схема всего комплекса. Разработан блок импорта и обмена данными ме-жду компонентами пакета многоуровневого физико-химического моделиро-вания, разработана функционально структурная модель и архитектура комплекса, разработана блок-схема иерархически-структурированной базы данных исследуемых объектов и результатов моделирования. Дано технико-экономического обоснование и подготовлен отчет о патентных исследований по ГОСТ Р 15.011-96.
Этап №3 (дата окончания: 14.10.2009)
1. Проведено математическое моделирование и изготовление инструментов, входящих в комплекс, осуществлена программная реализация разрабатываемых модулей:- Конструктор трехмерных структур молекул и комплексов.- Конструктор супрамолекулярных систем.- Конструктор наночастиц.- Конструктор микроструктур (ансамбль наноструктур).- Модуль расчета физико-химических свойств наночастиц и ансамблей наночастиц.- Модуль расчета оптических характеристик структур.- Модуль моделирования диффузионных и адсорбционных процессов взаимодействия молекулярных газов с мембранными и упорядоченными структурами.- Блок импорта и обмена данными между компонентами пакета многоуровневого физико-
ЦИТАТА
Алфимов, М.В. Разработка методов многомасштабного моделирования и виртуального проектирования наноструктурированных материалов / М.В. Алфимов отчет по НИР № 02.523.11.3014 от 25.08.2008 0:00:00 (Министерство образования и науки РФ)
