Модельний аналіз процесів компактизації та сегрегації гранульованих матеріалів у полі віброприскорювань або у контакті з зовнішним резервуаром енергії здійснено за допомогою моделей статистичної механіки поблизу квазістаціонарних станів, можливість існування яких витікає з експерименту й обгрунтовується теоретично за допомогою простих наочних моделей непружних частинок у контакті з термостатом, що припускають можливість термалізації. Одержані теоретичні висновки, зроблені на базі кінетичної моделі вільного об'єму та підходу, який застосовується за сценарієм Ландау - Гінзбурга та Кана - Хілліарда для опису релаксації поля відповідно до визначеного параметра порядку, добре узгоджуються з результатами експериментальних досліджень.

Проблему опису локальної структури гранульованих матеріалів запропоновано до розгляду з концепцією існування структурних інваріантів. Доповнений імовірнісним сценарієм переходів між квазістаціонарними станами підхід дозволяє описати зв'язки між параметрами локальної структури у вигляді інваріантів з кінетикою змін станів впорядкування, що має ознаки фазових перетворень першого роду.

Перенесення піску вітром представляє собою потужний ерозійний чинник, який впливає на створення та динаміку піщаних дюн, а також завантажує атмосферу пиловими фракціями. Представлено стислий огляд фізики піску, що переноситься вітром. Зокрема розглянуто фізичну кінетику піщаних утворювань, формування і розвитку дюн та їх елементів. Обговорено деякі класи керуючих рівнянь, що описують фізику вітрового переносу піску та динаміку дюн, проблеми їх формулювання та розв'язків.

Розглянуто модель флуктуаційної динаміки двохкомпонентної реагуючої суміші на одновимірній гратці із вакансіями, яка припускає точні розв'язки. Одержано аналітичні вирази для ймовірнісних функцій розподілу, середніх чисел заповнення та їх середньоквадратичних флуктуацій, конфігураційної ентропії та статистичної суми. Модель Ізинга не реагуючої заповненої гратки доповнена одержаним точним виразом для статистичної суми на випадок наявності вакансій. Наочно продемонстрована неергодичність розглянутої системи, яка характеризується відмінними від висновків моделі середнього поля співвідношеннями між середніми кількостями реагентів у асимптотичних квазістаціонарних станах.

Феноменологічний підхід розвинутий в роботах Кірквуда-Баффа застосовується для опису параметрів локальної структури та опису переходів між різними за симетрією станами в бінарних гранульованих матеріалах. Використання аналітичної моделі для парної функції розподілу, введеної в [1] дозволило одержати аналітичні вирази для надлишку ентропії та її змін внаслідок структуризації. Аналітичний аналіз та відповідні чисельні розрахунки дозволили встановити значення параметру впакування в околі якого відбуваються структурні перетворення гранульованих матеріалів. Одержані результати добре корелюють із даними безпосередніх фізичних експериментів.

Формування вуглецевмісних композитів на основі металів відкриває перспективу поєднання переваг кожної з компонент і прояву в створених композитах нових електрофізичних властивостей, які не властиві вихідним матеріалам. Показано, що поєднання порошку гідрогенізованого титану (ТiН) з терморозширеним графітом (ТРГ) за допомогою механосинтезу сприяє утворенню такого роду композитів. Спостерігається зростання їх електропровідності у 1,65 і 6,3 разів порівняно з вихідними компонентами ТiН та ТРГ відповідно, що зумовлено збільшенням концентрації вільних електронів у ТРГ за рахунок металічної складової композиту.