Математическое моделирование новых материалов позволяет существенно увеличивать скорость разработки новых версий продуктов, к примеру полимерных композитных структур. Именно такой эффект от внедрения матмоделирования получен в компании «АрктикТекс» российском производителе инновационных нагревательных элементов на основе электропроводящих нанокомпозитов (входит в Северо-Западный наноцентр).
Внедрение в производственный процесс математической модели прогнозирования зависимости свойств полимерных композитных структур от типа и формы наполнителей и технологии изготовления дало возможность расширить производственные мощности компании в 3 раза. Модель создана совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (входит в контур Группы РОСНАНО) и учеными Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна. В рамках разработанной образовательной программы профессиональной переподготовки также было обучено 49 специалистов в этой сфере, а на базе Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта создана общеобразовательная программа «Smart textiles, математическое моделирование и программирование» для школьников.
Полимерные композиты - это многокомпонентные материалы на основе макромолекулярного соединения (пластика), которые могут иметь в своем составе различные компоненты, придающие композиту определенные свойства. Изменяя состав композита, можно получить новые материалы с разными характеристиками прочности, жесткости, теплопроводности, электроизоляции, химической, температурной стойкости. Полимерные композиты могут использоваться в различных отраслях, например, в авиа-и ракетостроении, электронике и медицине.
Справочно:
Цифровое моделирование применимо для создания новых материалов в различных отраслях промышленности. ПАО «Северсталь» использует математические методы для моделирования коррозионной стойкости и прогнозирования текущих и новых рецептур конструкционной стали. Образовательная программа, созданная Институтом металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН и Московским политехническим университетом, стала настолько востребованной, что по ней обучились уже два потока слушателей. Разработанные в ее рамках алгоритмы позволяют снизить расходы на технологическую апробацию новых рецептур коррозионностойких сталей практически в 4 раза и заместить зарубежные программные продукты для моделирования.
Производитель искусственных алмазов «СВД.Спарк» планирует внедрить на своем производстве математическую модель плазменного CVD реактора выращивания алмазов, созданную совместно с учеными Университета МИСИС. Такое решение позволит провести геометрическую и технологическую оптимизацию реакторов для увеличения их производительности, а в дальнейшем на основании модели спроектировать реактор нового поколения.