Struktura polymerních sítí má rozhodující vliv na jejich fyzikální a chemické vlastnosti, jež určují rovněž oblasti jejich možných aplikací. Kvantitativní popis formování struktury polymerních sítí je proto důležitý pro interpretaci a předpovídání vlastností sesíťovaných soustav.
Metody teoretického popisu tvorby polymerních sítí lze rozdělit do dvou základních skupin: (1) klasické teorie a (2) perkolační modely. V rámci první skupiny se přistupuje k vývoji struktury jako k procesu řízenému chemickou kinetikou – Smoluchovského koagulační rovnice – řešené numerickými metodami nebo Monte Carlo simulacemi. Kinetická metoda není schopna poskytnout detailní strukturu gelu (nekonečné molekuly rozprostírající se skrze celý vzorek), proto je nutné ji kombinovat s velmi efektivními statistickými metodami (teorie větvících procesů). V této oblasti je „pražská škola“, jejíž aktivní součástí je i naše katedra, světově respektována. Perkolační modely jsou hlavně francouzskou doménou, oč se zasloužil především de Gennes.
Teorie větvících procesů generuje strukturu ze stavebních jednotek, což jsou obvykle monomerní jednotky nebo jejich části nebo části prekurzorů. Stavební jednotky jsou charakterizovány jednak jejich (chemickým) typem, jednak počty (a typy) připojených jednotek, případně i jednotek připojených k těmto jednotkám, atd. až do zvolené slupky. Vstupní informace je distribuce molárních koncentrací nebo zlomků takto rozlišených jednotek a v čase se vyvíjí. Obvykle se získává řešením kinetických diferenciálních rovnic (včetně jejího časového vývoje). Z této neúplné strukturní informace se (v každém okamžiku vždy znovu) generuje (rekonstruuje) struktura polymerního systému náhodným spojováním stavebních jednotek přičemž se respektuje původní okolí každé jednotky (počty a typy připojených jednotek až do zvolené slupky).Náhodné spojování jednotek vede k původní struktuře jen v případě jednoduchých náhodných reakcí. Pokud reaktivity funkčních skupin závisí např. na stavech (zreagovaná/nezreagovaná) funkčních skupin v blízkém okolí (v dané jednotce), pak náhodným spojováním jednotek dostaneme jen přibližnou strukturu. V distribuci stavebních jednotek tedy není obsažena plná strukturní informace o celém systému – korelace na větší vzdálenosti jsou ztraceny. Zvětšením vzdálenosti, do které respektujeme okolí jednotek, můžeme kvalitu aproximace náhodně vygenerované struktury vylepšit.
Zatímco volba jednotek a vzdálenosti (slupky), do níž respektujeme původní okolí jednotek (korelace) je závislá na konkrétním systému a rekčních mechanizmech, pravidla pro generování struktury jsou nezávislá na reálném procesu tvorby, proto teorie může být formulována obecně, tedy nezávisle na konkrétním polymerním systému. Flexibilní formulace a zobecnění aplikace teorie větvících procesů na možnost zahrnout korelace na sousedy do libovolné slupky je naším přínosem. Umožnuje jednak zpřesnit výpočty a jednak standardně popsat např. i výstavbu sítí z prekurzorů, což je v současnosti ve středu zájmu výrobců polymerů se speciálními vlastnostmi.
Dalšími oblastmi aktivit je automatizace sestavení a numerického řešení rovnic založených na chemické kinetice (metoda momentů, výpočet distribuce stavebních jednotek pro TVP), a jejich aplikace na žádané systémy.
Složitější systémy, kde reaktivita molekul není jednoduše úměrná počtu funkčních skupin, nelze řešit metodou momentů. Pro takové systémy byl vypracován program, který Monte Carlo simulacemi řeší vývoj struktury procesu řízeného obecnější chemickou kinetikou. Do této kategorie procesů spadají třeba difúzně řízené reakce s difúzí závislou na velikosti a rozvětvení reagujících molekul, nebo když existují stérické zábrany, jejichž důsledkem např. u silně větvených sférických molekul jsou vnitří funkční skupiny nepřístupné pro intermolekulární reakce, apod.