Статьи автора

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЛЕТОЧНО-АВТОМАТНОГО ПОДХОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ ДВОЙНИКОВ ИЕРАРХИЧЕСКИХ ПОРИСТЫХ СТРУКТУР

Номер выпуска 2 от 01.04.2025

В статье предложена мультимасштабная модель на основе клеточно-автоматного подхода для создания цифровых двойников пористых иерархических структур аэрогелей на основе альгината натрия. Предлагаемая модель использует клеточно-автоматный подход для генерации структур на мезо- и макроуровнях с их последующим объединением в единую цифровую мультимасштабную структуру, которая содержит как мезо-, так и макропоры. Экспериментально исследованы образцы аэрогелей на основе альгината натрия. Проведены вычислительные эксперименты по генерации цифровых структур, соответствующих полученным экспериментальным образцам. Дано сравнение структурных характеристик цифровых и экспериментальных образцов, на основе которых были сделаны выводы о корректной работе модели. Полученные цифровые мультимасштабные структуры могут быть использованы в дальнейшем для прогнозирования свойств иерархических структур, что позволит частично заменить натурные эксперименты вычислительными и, следовательно, снизить затраты при разработке новых материалов с заданными свойствами.

52 0

Цифровые двойники пористых структур аэрогелей с использованием клеточно-автоматного подхода и кривых Безье

Номер выпуска 4 от 01.07.2023

В статье предложена клеточно-автоматная модель на основе кривых Безье для создания цифровых двойников пористых наноструктур различной природы, разработанная с использованием клеточно-автоматного подхода. Проведены вычислительные эксперименты по созданию цифровых двойников полученных экспериментальных образцов аэрогелей на основе хитозана. Проведено сравнение структурных характеристик цифровых копий и экспериментальных образцов, на основе которых были сделаны выводы о корректной работе модели. Полученные цифровые двойники могут быть использованы для прогнозирования свойств пористых волокнистых материалов, в частности, аэрогелей на основе хитозана, что позволит частично заменить натурные эксперименты вычислительными и, следовательно, снизить затраты при разработке новых материалов с заданными свойствами.

46 0

Аддитивные технологии для медицины, фармацевтики и химической промышленности: применение и перспективы

Номер выпуска 5 от 01.09.2023

В статье рассмотрены основные методы и технологии трехмерной печати. Представлены основные принципы технологий, которые реализуются в порошковых, полимеризационных и экструзионных методах аддитивного производства. Рассмотрены основные применения аддитивных технологий в области медицины, фармацевтики и химической технологии. На основании проведенного обзора сделаны выводы о существующих проблемах и ограничениях, которые не позволяют интегрировать аддитивные процессы в промышленность. Кроме того, рассмотрены перспективы развития аддитивных технологий в данных областях применения.

56 0

Исследование микронизации фавипиравира с помощью процесса быстрого расширения сверхкритического раствора

Номер выпуска 3 от 22.06.2024

Работа посвящена исследованию процесса быстрого расширения сверхкритических растворов для получения нано- и микрочастиц. В теоретическом анализе процесса представлены механизмы формирования частиц, базирующиеся на таких процессах, как пересыщение раствора, зародышеобразование, конденсация и коагуляция. Показано, что помимо давления и температуры на размер получаемых частиц оказывают влияние исходная концентрация микронизируемого вещества и конструкционные особенности установки. В экспериментальной части описана лабораторная установка для проведения процесса быстрого расширения сверхкритических растворов. Проведены эксперименты по микронизации фавипиравира при различных температурах и давлении. Средний размер исходных частиц составил 12.5 мкм, в результате микронизации размер полученных частиц находится в диапазоне от 0.45 до 1.07 мкм в зависимости от температуры и давления. Установлено, что одновременное повышение температуры и давления ведет к уменьшению размера частиц. По результатам рентгенофазового анализа было выявлено, что полученные частицы фавипиравира имеют аморфную структуру.

43 0