В целях реализации Программы Центра НТИ «Моделирование и разработка новых функциональных материалов с заданными свойствами» планируется выполнить ряд ключевых комплексных научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектов:
1. Создание технологии «Проектирование конструкционных материалов с заданными свойствами на основании моделей машинного обучения».
2. Разработка концепции и прототипа цифрового паспорта материала.
3. Программный комплекс управления жизненным циклом системы «материал-конструкция» с заданными свойствами.
4. Создание технологии «Цифровой двойник процесса высокоэнергетического воздействия на перспективные композитные материалы для авиакосмической техники».
5. Разработка методик моделирования огнеупорных свойств материала, антипиренов. Разработка подходов к обеспечению пожаробезопасности композитных конструкций с помощью функциональных материалов.
6. Электрохимически активные углеродные материалы и композиты на их основе для емкостной деионизации воды и производства пероксида водорода из воды и кислорода для последующего использования в индустрии, водоподготовке, коммунальном хозяйстве, ремедиации почв и для оптимизации обращения с ТБО.
7. Разработка подходов к информатизации материала с помощью оптоволокна, микродатчиков и наноаддитивов. Материал как элемент Интернета вещей.
8. Разработка технологии создания новых функционально градиентных материалов и покрытий с заданными физико-механическими свойствами с применением высококонцентрированных потоков энергии.
9. Разработка перспективных магнитных материалов для новых технологий электроники, элементной базы информатики: построение теоретических моделей и экспериментальные подходы.
10. Разработка новых комплексно легированных многокомпонентных композиционных керамических материалов конструкционного и инструментального назначения с заданными показателями физико-механических и триботехнических свойств.
11. Высокопористая α-Al2O3 керамика с узким распределением пор по размерам для нефтехимической промышленности.
12. Технология получения вяжущего из α-оксида алюминия и корундовых безусадочных огнеупоров на его основе.
13. Разработка композиционных материалов на основе аморфных и нанокристаллических магнитомягких сплавов и создание образца экранирующей конструкции для защиты от постоянных и переменных магнитных полей.
14. Исследования в области разработки новой конкурентоспособной технологии создания интерметаллидных покрытий с использованием комбинированного метода ХГДН с последующей лазерно-термической обработкой.
15. Разработка инновационных композиционных электрохимических покрытий и принципов их конструирования.
16. Разработка композиционного материала на основе алюминия и технологии нанесения покрытий с повышенной твердостью.
17. Разработка композиционного материала на основе титанового порошка, армированного диборидом гафния, для термобарьерных покрытий.
18. Создание базовых элементов технологии верификации виброакустических характеристик новых конструкционных материалов для аэрокосмической техники.
19. Разработка новых численных методов повышенной точности для расчета и оптимального проектирования слоистых, гибридных и анизогридных композитных конструкций и создание на их основе цифрового двойника гибридного металлокомпозитного бака высокого давления, масштабируемого как по внутреннему объему и весу, так и по нагрузкам начального разрушения.
20. Разработка подходов к моделированию технологических процессов, микроструктуры и эксплуатационных свойств системы «материал-конструкция-покрытие» металлических и керамических деталей горячего тракта ГТУ и ГПА, и элементов теплоизоляции с отработкой опытных образцов. Элементы камеры сгорания ГТУ и ее цифровой двойник.
21. Создание технологии «Цифровой двойник технологического процесса строительства подводных нефтяных и газовых трубопроводов методом укладки с барабана (reel-lay)».
