- Код статьи
- S30346053S0040357125020049-1
- DOI
- 10.7868/S3034605325020049
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 47-57
- Аннотация
- 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.
- Ключевые слова
- клеточные автоматы моделирование пористые материалы иерархические структуры мультимасштабная модель кривые Безье волокнистые материалы аэрогели альгинат натрия золь-гель процесс
- Дата публикации
- 01.04.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 54
Библиография
- 1. Меньшутина Н.В., Ловская Д.Д., Лебедев А.Е., Лебедев Е.А. Процессы получения частиц аэрогелей на основе альгината натрия с использованием сверхкритической сушки в аппаратах различного объема // Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика. 2017. Т. 12. № 2. С. 35.
- 2. Smirnova I., Gurikov P. Aerogel production: Current status, research directions, and future opportunities: 30th Year Anniversary Issue of the Journal of Supercritical Fluids // The Journal of Supercritical Fluids. 2018. T. 134. C. 228.
- 3. Stergar J., Maver U. Review of aerogel-based materials in biomedical applications // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2016. V. 77. № 3. P. 738.
- 4. García-González C.A., Alnaief M., Smirnova I. Polysaccharide-based aerogels—Promising biodegradable carriers for drug delivery systems // Carbohydrate Polymers. 2011. T. 86. № 4. C. 1425.
- 5. García-González C.A., Sosnik A., Kalmár J., De Marco I., Erkey C., Concheiro A., Alvarez-Lorenzo C. Aerogels in drug delivery: From design to application // Journal of Controlled Release. 2021. T. 332. C. 40.
- 6. Menshutina N., Majouga A., Uvarova A., Lovskaya D., Tsygankov P., Mochalova M., Abramova O., Ushakova V., Morozova A., Silantyev A. Chitosan Aerogel Particles as Nasal Drug Delivery Systems // Gels. 2022. V. 8. № 12. P. 796.
- 7. Smirnova I., Suttiruengwong S., Arlt W. Feasibility study of hydrophilic and hydrophobic silica aerogels as drug delivery systems: Aerogels 7. Proceedings of the 7th International Symposium on Aerogels // Journal of Non-Crystalline Solids. 2004. T. 350. C. 54.
- 8. Toward Predictive Multiscale Modeling of Vascular Tumor Growth | Archives of Computational Methods in Engineering. https://link.springer.com/article/10.1007/s11831-015-9156-x
- 9. Menshutina N.V., Kolnoochenko A.V., Lebedev E.A.Cellular Automata in Chemistry and Chemical Engineering // Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. 2020. T. 11. № 1. C. 87.
- 10. Лебедев И.В. и др. Цифровые двойники пористых структур аэрогеней с использованием клеточно-автоматного подхода и кривых Безье // Теоретические основы химической технологии. 2023. T. 57. № 4. C. 412.
- 11. Gerke K.M., Karsanina M.V., Mallants D. Universal stochastic multiscale image fusion: an example application for shale rock // Scientific reports. 2015. T. 5. № 1. C. 15880.
