Обсуждаются результаты молекулярного моделирования (методы квантовой механики и молекулярной динамики) мезоскопических композитных систем на основе полимерных термопластичных (полиэтилен, полипропилен и др.) и эластомерных (полибутадиен, полиизопрен и др.) матриц и активных наноразмерных наполнителей (технический углерод в различных структурных модификациях, силикат). Исследованы строение, энергетические и микромеханические свойства модельных частиц технического углерода, в том числе с терминированными различными химическими соединениями поверхностями, а также адсорбция на них полимерных цепей различной природы. Вычисляли деформации при сдвиге и одноосном растяжении в различных адсорбционных комплексах, молекулярное трение, анализировали эффект усиления — изменение наиболее важных физико-механических характеристик, энергетические параметры. Сделаны важные выводы относительно влияния природы наполнителя на его активность при взаимодействии с молекулами полимерной матрицы. Отмечено, что наилучшее сцепление фрагментов цепей полимеров (наибольшая сила микроскопического межмолекулярного трения) наблюдается для системы «изопреновый эластомер – силикатный наполнитель». Такие наночастицы, как фуллерен, углеродные нанотрубки, показывают слабое (практически одинаковое) межмолекулярное сцепление, что не позволяет судить о них, как о перспективных усиливающих наполнителях без соответствующей модификации. Установлено различное влияние углеродных наполнителей на структуру термопластов и эластомеров — аморфизация структуры в первом случае и ее стабилизация во втором. Это объясняет известный эффект усиления эластомеров углеродными наполнителями. Прямые микроструктурные исследования геометрии поверхностной организации частиц дисперсного наполнителя и их агрегатов в полимерных матрицах методами зондовой микроскопии позволили подтвердить ряд выводов, полученных в ходе виртуального вычислительного моделирования.

Ю.Г. Яновский, Е.А. Никитина, Ю.Н. Карнет, Х.Х. Валиев, С.А. Лущекина  Молекулярное моделирование мезоскопических композитных систем. Структура и микромеханические свойства // Физ. мезомех. - 2005. - Т. 8. - № 5. - С. 61-75