TiaSang
Thứ 3, Ngày 4 tháng 8 năm 2020
Đổi mới sáng tạo

Phát triển một khái niệm mới về mô hình toán học

02/01/2020 09:30 -

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Trung tâm nghiên cứu Các vấn đề cơ bản của Vật lý nhiệt và cơ học của trường đại học Công nghệ liên bang Samara, Nga (Samara Polytech) đang xây dựng các mô hình toán học mới và tìm những phương pháp mới cho nghiên cứu về các hệ vật lý. Với một cách tiếp cận đầy sáng tạo, họ đã đặt cơ sở cho một phiên bản hiện đại của vật lý nhiệt thế hệ thứ ba.

Mô hình toán học và phương pháp của các quá trình vận chuyển bất cân bằng cục bộ. Nguồn:: @SamaraPolytech

Dự án của họ “Development, theoretical research and experimental verification of mathematical models of oscillatory processes, heat and mass transfer and thermomechanics with two- and multiphase delays”  (Xác nhận về lý thuyết, phát triển và thực nghiệm các mô hình toán học của các quá trình dao động, vận chuyển nhiệt và khối lượng với các trễ hai pha và đa pha) là một trong những dự án được Quỹ Khoa học cơ bản Nga (RFBR) tài trợ. Các kết quả nghiên cứu mới đây đã được xuất bản trên tạp chí Physica A: Statistical Mechanics and its Applications.

Một mối quan tâm hiện nay trong nghiên cứu về các quá trình bất cân bằng cục bộ (local nonequilibrium) là việc tính toán các đặc trưng trong những quá trình vận chuyển ở cấp độ phân tử bởi nó chịu tác động của nhiều quá trình vật lý khác nhau trong các điều kiện cực đoan – ví dụ, sự tác động của các dòng chảy năng lượng lên vật chất trong quãng thời gian cỡ femtosecond, các mức áp suất và nhiệt độ cực thấp hoặc cực cao, các sóng nhiệt..., rất nhiều quá trình vật lý được hợp lại để tạo ra những công nghệ mới nhằm chế tạo được vật liệu ở cấp độ nano và các lớp phủ ngoài vật liệu với các đặc tính lý hóa độc đáo, vốn không thể đạt được nếu sử dụng các phương pháp truyền thống (các hợp kim đa thành phần, gốm, vật liệu  polymer, các loại kính bán dẫn và kim loại, các loại màng mỏng nano, graphene, vật liệu composite nano…).

“Trước đây, vật lý nhiệt cổ điển phát triển trên nền tảng của nguyên tắc về hệ cân bằng cục bộ nhưng nay nó không còn phù hợp để miêu tả các quá trình xuất hiện trong các điều kiện bất cân bằng cục bộ nữa. Dự án của chúng tôi do đó đóng vai trò quan trọng đối với cả khoa học cơ bản và với những ứng dụng thực tiễn sau này", giáo sư Igor Kudinov – người phụ trách dự án, giải thích. “Để hoàn thành các nhiệm vụ này, chúng tôi đã lập kế hoạch tạo ra một gói phần mềm mới chưa từng có để thiết kế mô hình 3D của các quá trình vận chuyển nhiệt, khối lượng, mô men động lượng bất cân bằng cục bộ tốc độ cao. Như vậy, nhìn từ quan điểm của công nghệ nano hiện đại thì phương pháp của chúng tôi mở ra nhiều khả năng nghiên cứu về các tiến trình quan trọng cho phát triển vật liệu mới”.

Tô Vân dịch

Nguồnhttps://phys.org/news/2019-12-scientists-concept-mathematical.html

Tags: