Une équipe de scientifiques du Centre de Recherche "Problèmes Fondamentaux de la Thermophysique et de la Mécanique, " de Samara Polytech est engagé dans la construction de nouveaux modèles mathématiques et la recherche de méthodes pour leur étude en relation avec un large éventail de processus de transport locaux hors d'équilibre dans divers systèmes physiques. Une approche innovante développée il n'y a pas si longtemps est basée sur un version de la thermodynamique de troisième génération. Le projet de ces scientifiques, "Développement, recherche théorique et vérification expérimentale de modèles mathématiques de processus oscillatoires, transfert de chaleur et de masse et thermomécanique avec des retards biphasiques et multiphasiques » figurait parmi les lauréats du concours RFBR. Des résultats de recherche récents sont publiés dans la revue Physica A :la mécanique statistique et ses applications .

Un intérêt pour l'étude des processus locaux hors d'équilibre qui prennent en compte les spécificités des processus de transport au niveau moléculaire (le libre parcours moyen d'une molécule, le taux de transfert de quantité de mouvement, temps de relaxation, etc.) est dicté par la nécessité de mener divers processus physiques dans des conditions extrêmes, par exemple, exposition concentrée femtoseconde aux flux d'énergie sur la matière, températures et pressions ultra basses et ultra hautes, ondes de choc, etc. Ces procédés physiques sont largement utilisés pour créer de nouvelles technologies de production de nanomatériaux et de revêtements aux propriétés physico-chimiques uniques qui ne peuvent être obtenues par des méthodes traditionnelles (alliages métalliques binaires et multi-composants, céramique, matériaux polymères, verres métalliques et semi-conducteurs, nanofilms, graphène, nanomatériaux composites, etc.).

"La thermodynamique classique n'est pas adaptée pour décrire des processus qui se produisent dans des conditions locales de non-équilibre, car il est basé sur le principe de l'équilibre local. Notre projet est important à la fois pour la science fondamentale et pour les applications pratiques, " explique le chef de projet, Professeur Igor Kudinov. « Pour accomplir les tâches, nous prévoyons de créer un nouveau, progiciel sans précédent conçu pour la modélisation 3D des processus thermiques locaux à grande vitesse hors d'équilibre, transfert de masse et de quantité de mouvement. Ainsi, notre méthode ouvre de larges possibilités pour étudier des processus qui sont pratiquement significatifs du point de vue de la nanotechnologie moderne."