Cпецкурс «Основи нанореології»
для студентів групи ММ51
Розробник - Кізілова Наталія Миколаївна

Анотація

В ході вивчення курсу «Основи нанореології» розглядаються основні положення нанореології, сили, які діють на нанорівні, властивості твердих та рідких матеріалів, методи експериментального дослідження властивостей матеріалів, механізми дисипації, моделі механіки дискретних систем та континуальної механіки, які описують деформацію, тертя та плинність на нанорівні, застосування знань з нанореології в мікрочіпах, паливних комірках та нанорідинних MEMS-пристроях.

План спецкурсу

1. Історія, предмет та методи сучасної нанореології. Огляд сучасних досягнень в області наномеханіки та нанотехнологій.
2. Типи MEMS-пристроїв та особливості процесів тепло- і масопереносу в них
3. Тертя на макроскопічному та нанорівнях: експерименти та теоретичні моделі. Площина контакту та її вимірювання для одиничної та розподіленої шорсткостей.
4. Трибометричні експерименти: устаткування, методи вимірювань, теоретичні основи вимірювань, методи обробки даних.
5. Атомна силова мікроскопія як важливий інструмент експериментальних досліджень на нанорівні
6. Основні механічні сили та типи взаємодій на нанорівні: Вае-дер-Ваальсові сили, ковалентні зв’язки, адгезивні сили, магнітні та електростатичні сили, близькодіючі сили
7. Геометричні ефекти. Молекулярні упакування.
8. Теорії молекулярної динаміки та молекулярних ґрат
9. Класифікація властивостей твердих та рідких матеріалів на нанорівні
10. Механізми дисипації енергії. Фононна гідромеханіка.
11. Дискретні моделі механіки середовищ на нанорівні
12. Континуальні моделі механіки середовищ на нанорівні
13. Генерація ультразвукових хвиль під час зсувних рухів пластин, які контактують. Акустична емісія на нанорівні
14. Мікро- та нанорідини: теорія та практичне застосування

1. Балеску Р. Равновесная и неравновесная статистическая механика, М.: Мир, 1978. Т.1,2.
2. Бриллиантов Н.В., Ревокатов О.П. Молекулярная динамика неупорядоченных сред, Изд. Моск. Университета, М. 1996.
3. Ван Кампен Н.Г. Стохастические процессы в физике и химии, М.: Высш. шк., 1990.
4. Козлов Г.В., Яновский Ю.Г., Карнет Ю.Н. Фрактальный подход в механике композитов. М., Альянстрансатом, 2008, 420 с.
5. Крокстон К. Физика жидкого состояния, М.: Мир, 1978.
6. Федер Е. Фракталы. М., Мир, 1991, 254 с.
7. Шабетник В.Д. Фрактальная физика. Наука о мироздании. М., ОАО «Тибр», 2000, 326 с.
8. Яновский Ю.Г. Наномеханика и прочность композиционных материалов. М., изд. ИПРИМ РАН, 2008, 180 с.
9. Mandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature. New York, W.N. Freeman and Company, 1982, 459 p.
10. Meyer E., Overney R.M., Dransfeld K., Gyalog T. Nanoscience.Friction and rheology on the nanometer scale. World Scientifric. 1998. – 373p.
    
    Додаткова
    
11. Astumian R.D. and Bier M. Fluctuation driven ratchets: Molecular motors. Phys.Rev.Lett., (1994) 72, 1766-1769.
12. Keller D. and Bustamante C. The Mechanochemisry of molecular motors. Biophysical Journal (2000) 78, 541-556.
13. Magnasco M. Forced thermal ratchets. Phys.Rev.Lett., (1993) 71, 1477-1481; 4. Magnasco M. Molecular combustion motors. Phys.Rev.Lett., (1994) 72, 2656-2659.
14. Reiman P. Brownian motors: noisy transport far from equilibrium. Phys.Rep. (2002) 361, 57-265.