Modelowanie wielkoskalowe w projektowaniu nowoczesnych materiałów inżynierskich

Właściwości materiałów zależą od ich struktury. Poprzez kształtowanie struktury materiału na różnym poziomie skali wymiarowej możliwe jest modyfikacja wybranych właściwości. Obecne techniki wytwarzania materiałów pozwalają tworzyć układy nie tylko różniące się rodzajem atomów (skład atomowy) i ich rozmieszczeniem w ramach kryształu (skład fazowy) ale także pozwalają świadomie wprowadzać do materiału defekty (mikrostruktura). Dzięki temu możliwe jest uzyskanie olbrzymiej różnorodność cech nawet w obrębie jednej grupy materiałów.

Z drugiej strony ta olbrzymia różnorodność sprawia, że określenie wpływu struktury na właściwości za pomocą tradycyjnych technik badawczych staje się czasochłonne i kosztowne. Z pomocą przychodzą tutaj techniki symulacji komputerowych. Ich rozwój, w połączeniu z szybkim wzrostem mocy obliczeniowych współczesnych komputerów, pozwala projektować materiały o nowych, bądź istotnie lepszych w stosunku do istniejących, właściwościach.

W prezentacji przedstawione zostaną wyniki prac skupione w obszarze projektowania właściwości metali o strukturze nanokrystalicznej. Na przykładach obliczeń numerycznych z wykorzystaniem metod wielkoskalowych przedstawione zostanie w jaki sposób poszczególne elementy struktury wpływają na właściwości nanometali.