ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ, 2011, том 45, № 6, с. 713-714
= ХРОНИКА =
СЕМИНАР "НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ,
ПРОЦЕССОВ И РЕАКТОРОВ" (сопредседатели: Ю.Д. Третьяков и И.В. Мелихов)
Очередной семинар, состоявшийся 22 июня 2011 г., был посвящен обсуждению проблем методологии создания и поиска новых функциональных материалов.
На семинаре с докладом "Стратегия и тактика создания новых функциональных материалов" выступил член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор И.В. Мелихов (химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова). В докладе было отмечено, что потребность в новых функциональных материалах непрерывно растет, что проявляется в экспоненциальном возрастании числа патентов, выданных в последние годы. При этом растет "наукоемкость" каждого материала и, следовательно, затраты на его создание. При принятом сейчас аналогово-комбинаторном способе выбора условий создания материала такие затраты оказываются непосильными. Необходим ускоренный переход к способам, основанным на теории превращения вещества в материал. Вклад в развитие такой теории делается при создании любого материала, но, как правило, этот вклад невелик, так как материалы создаются в несопоставимых условиях в отсутствии априорной теоретической модели перевода вещества в материал. При разработке такой модели предлагается рассматривать множество частиц вещества, распределение которых по состояниям описывается уравнением Фок-кера—Планка с источником, причем параметры элементарных процессов, учитываемых этим уравнением, изменяются непрерывно на каждой стадии процесса и дискретно при переходе от стадии к стадии. С помощью данной модели удается сформулировать множество взаимосвязанных краевых задач о поведении вещества на стадиях его образования, модифицирования и использования в качестве материала. Решение этих задач может привести к выявлению оптимального "маршрута" создания материала при минимальных затратах. Но для этого нужны данные о параметрах "элементарных" процессов. Достоверных данных о таких процессах накоплено мало, хотя ясно, что общепринятый термодинамический подход к оценке скоростей этих процессов недостаточен. Эти скорости необходимо определять опытным путем, обобщая результаты измерений в виде эмпирических закономерностей. Задача выявления эмпирических (истинных) закономерностей может быть
облегчена, если использовать структурно-морфологическую память твердых тел. Но и в этом случае решение данной задачи остается высокозатратным. В связи с этим тактически целесообразно при разработке ряда важнейших новых материалов накапливать информацию об эмпирических закономерностях в объеме, достаточном для построения частных теоретических моделей отдельных стадий создания материалов. Так поступали при решении важнейших технических задач, но без ориентации на общедоступные теоретические модели. Если же эмпирические закономерности будут выявляться в рамках указанной априорной модели, то результаты работ можно будет обобщить в виде комплекта апостериорных частных моделей, которые позволят оптимизовать процедуру экспериментальных работ по выявлению рационального "маршрута" получения материалов. Можно ожидать, что расширение этого комплекта приблизит решение стратегической задачи — разработки способов прогнозирования рационального маршрута создания нового материала на основе данных о равновесных свойствах веществ, которые предполагается использовать.
При обсуждении доклада наибольший интерес и целый ряд вопросов участников семинара, среди которых были ученые различных специальностей, вызвала оценка объема накопленной в настоящее время необходимой информации и возможность реализации преложенной методологии для построения теоретических моделей отдельных стадий создания материалов (Д.Ю. Анискин, ВНИИавтоматики; О.А. Шляхтин, Ю.Д. Перфильев, химический факультет МГУ). По оценке И.В. Мелихова, прозвучавшей в ответах на вопросы, необходимо сформулировать около пятидесяти моделей, значительная часть из которых в настоящее время разработана в достаточной степени, но они не объединены в единую систему. Особенно важным, как подчеркнул в своем выступлении В.В. Веденяпин (ИПМ им. М.В. Келдыша), является в этом отношении экспериментальное определение частотных констант, что значительно облегчит работу математиков и приведет к разработке способов эффективного математического прогнозирования условий создания новых материалов.
714
БОЖЕВОЛЬНОВ, КОЗЛОВСКАЯ
Большой интерес вызвали вопросы, связанные с методологией получения конкретных неорганических функциональных материалов различными методами (П.Е. Казин, химический факультет МГУ; О.А. Шилова, ИХС РАН), а также медицинских препаратов и лекарственных веществ нового поколения.
Давая оценку актуальности тематики проводимого семинара, О.С. Медведев (зав. кафедрой фармакологии факультета теоретической медицины МГУ) обозначил круг проблем, стоящих перед современной фармакологией. Они связаны с повышением эффективности и органоспецифичности лекарственных веществ, транспортом внутри организма и прецизионными методами оценки их дей-
ствия. О.С. Медведев отметил, что решению части этих проблем, несомненно, будет способствовать внедрение в научную практику методологических подходов, указанных докладчиком.
Ведущие семинара (академик Ю.Д. Третьяков и профессор С.Н. Калмыков, химический факультет МГУ) отметили, что поиск оптимальных условий реализации различных путей эволюции твердых веществ — это одна из важнейших проблем современного материаловедения, решение которой должно стать результатом совместных усилий ученых различных специальностей.
В.Е. Божевольнов, Э.Д. Козловская
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ том 45 № 6 2011
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.