You are here

Научные вести НТУУ "КПИ". № 6. 2017



Е.В. Карпенко, В.А. Волошинец, И.В. Карпенко, Т.Я. Покиньброда, И.В. Семенюк, Г.Г. Мидяна

КОЛЛОИДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДНЫХ СИСТЕМ РАМНОЛИПИДНОГО БИОКОМПЛЕКСА ШТАММА PSEUDOMONAS SP. PS-17 С TWEEN-80 И ИХ ПЕРСПЕКТИВЫ ДЛЯ БИОТЕХНОЛОГИИ

Проблематика. Эффективность использования смешанных систем биогенных и синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), основанная на их коллоидно-химических свойствах, в экологически безопасных технологиях.

Цель исследования. Изучение коллоидных характеристик водных систем рамнолипидного биокомплекса с неионогенным ПАВ Twееn-80, а также исследование действия полученных смесей для стабилизации эмульсий и стимуляции роста растений.

Методика реализации. Поверхностное натяжение растворов РБК, Twееn-80, их смесей определяли по методу дю Нуи с платиновым кольцом. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ определяли для смесей с содержанием РБК, %: 0,0; 11,1; 25,0; 42,9; 66,7; 100. Эмульгирующую активность смесей ПАВ определяли по индексу эмульгирования (Е24). Влияние ПАВ на растения оценивали по их морфометрическим показателям после предпосевной обработки семян.

Результаты исследования. Установлено, что поведение смесей, независимо от концентраций ПАВ, отклоняется от идеального: отклонение является отрицательным, что указывает на преобладание РБК в поверхностном слое. Формы кривых поверхностного натяжения при различных соотношениях ПАВ указывают на синергический эффект до и после мицеллообразования. Оптимальным соотношением в системе РБК–Twееn-80 по действию на рост подсолнечника и эмульгированию подсолнечного масла является 2:1.

Выводы. Установлены особенности коллоидно-химических характеристик систем РБК и Twееn-80, определены перспективы их использования для повышения эффективности эмульгирования и стимуляции роста подсолнечника.

Ключевые слова: поверхностная активность; рамнолипидный биокомплекс; Tween-80; системы поверхностно-активных веществ; эмульгирование; cтимуляция роста растений.

А.В. Кравченко, Е.С. Панченко

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАГРУЗОК ПРИ биотехнологическИ интенсифицированном ПРОЦЕССЕ обезжелезивания И ДЕМАНГАНАЦИИ ВОДЫ НА скорых фильтрах

Проблематика. Приведены результаты исследований различных типов фильтрующих материалов (цеолита, кварцевого песка, керамзита, активированного угля), которые применяются для загрузки скорых фильтров при биотехнологической интенсификации процессов обезжелезивания и деманганации подземной воды.

Цель исследования. Целью работы является оценка эффективности применения различных типов фильтрующих материалов при биотехнологической интенсификации процессов обезжелезивания и деманганации воды на скорых фильтрах как с точки зрения закрепления микроорганизмов и накопления биомассы в фильтрующей загрузке, так и с точки зрения возможной глубины удаления соединений железа и марганца.

Методика реализации. Исследования проводились на модельной установке фильтров с различными типами загрузки, искусственно заселенной микроорганизмами р. Leptothrix и р. Sphaerotillus. Исследуемая вода характеризовалась повышенным содержанием железа и марганца. После установленного времени наращивания биомассы определялось количество микроорганизмов в единице объема фильтрующей загрузки, а также оценивалась эффективность удаления железа и марганца.

Результаты исследования. Полученные результаты показали высокую способность активированного угля накапливать биомассу бактерий в процессе фильтрации (4500 КОЕ/см3), но снижение показателей железа и марганца было невысоким (65 и 60 % соответственно). При фильтровании воды через другие исследуемые материалы наблюдались как меньшее накопление биомассы, так и низкая суммарная эффективность процесса очистки. Для песчано-цеолито-угольной загрузки эффективность удаления составляла для железа до 90 %, для марганца – до 71%.

Выводы. Полученные результаты показали перспективность применения песчано-цеолито-угольной загрузки и необходимость определения оптимальных технологических показателей.

Ключевые слова: цеолит; биотехнологическая интенсификация; активированный уголь; обезжелезивание; деманганация.

Ю.А. Наумчук, В.Б. Максименко, С. Кая

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕСТОВ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ КЛЕТОК ДЛЯ СКРИНИНГА ГЛиОПРОТЕКТОРНыХ СОЕДИНЕНИЙ В КУЛЬТУРЕ ПЕРВИЧНЫХ АСТРОЦИТОВ ГОЛОВКИ ЗРИТЕЛЬНОго НЕРВа КРЫСЫ

Проблематика. Астроциты головки зрительного нерва (АГЗН) являются основным типом глиальных клеток в немиелинированной головке зрительного нерва, где они участвуют в синтезе внешнеклеточного матрикса. Патологические изменения при глаукоме включают реактивный астроцитоз – процесс, который характеризуется изменениями в экспрессии астроцитарных генов и белков, а также ремоделингом внешнеклеточного матрикса. АГЗН являются чрезвычайно чувствительными к механическому и оксидативному стрессу, что приводит к инициации повреждения аксонов при раннем патогенезе. Кроме того, АГЗН играют ключевую роль в поддержке физиологии и функций ганглионарных клеток сетчатки. Именно поэтому глиопротекторные стратегии с целью сохранения и/или возобновления структурной и функциональной жизнеспособности АГЗН для замедления глаукомы и сродных патологий являются чрезвычайно важными для клинической практики.

Цель исследования. Разработка стандартизированных методов для систематического внедрения глиопротекторных стратегий с использованием тестов определения жизнеспособности, пролиферации и внутриклеточного редокс-состояния клеток с помощью планшетного ридера.

Методика реализации. В нашей работе мы использовали первичную культуру АГЗН как модельную систему. Оксидативный стресс был индуцирован с помощью tBHP. Реактивные формы кислорода (РФК) были измерены с помощью теста DCFDA. Для тестов жизнеспособности клеток мы использовали оптимизированный нами тест высвобождения лактатдегидрогеназы (ЛДГ), а также тест МТТ и тест поглощения Кальцеина-АМ.

Результаты исследования. Полумаксимальный эффект (EC50) tBHP для уровней РФК в АГЗН в тесте DCFDA составил 192,1 ± 15,7 мкМ. Измерение клеточной жизнеспособности АГЗН после оксидативного стресса, индуцированного tBHP, показало EC50 = 156,9 ± 3,8 мкМ в тесте поглощения Кальцеина-АМ. В тесте МТТ EC50 для tBHP составило 138,1 ± 1,4 мкМ и сместилось до 192,7 ± 2,8 мкМ после предварительной обработки АГЗН 100 мкМ Тролоксом. В тесте высвобождения ЛДГ EC50 для tBHP составило 146,9 ± 4,9 и 246,3 ± 7,3 мкМ для контрольного и обработанного Тролоксом образцов соответственно.

Выводы. Наши результаты предоставляют данные о возможности проводить скрининг новейших глиопротекторов с помощью планшетного ридера, используя первичную культуру АГЗН.

Ключевые слова: глаукома; астроциты головки зрительного нерва; оксидативный стресс; реактивные формы кислорода; тесты на определение жизнеспособности клеток.

Е.И. Бардик, Н.В. Костерев, Н.П. Болотный

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДЕФЕКТОВ В СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НАСТРОЙКОЙ ПАРАМЕТРОВ НЕЧЕТКОЙ МОДЕЛИ

Проблематика. В условиях объективно существующего роста аварийности в современных электроэнергетических системах вследствие отказов мощного силового электрооборудования обостряется проблема обеспечения надежности и безопасности функционирования тепловых, атомных и гидроэлектростанций. Поэтому задача разработки адекватных математических моделей оценки технического состояния и определения риска отказа силовых трансформаторов мощных энергоблоков электростанций является актуальной.

Цель исследования. Целью работы является совершенствование нечеткой модели диагностирования технического состояния силового трансформатора настройкой параметров и определение риска отказа при наличии дефекта.

Методика реализации. При разработке математической модели силового трансформатора использовались подходы, которые основываются на теории нечетких множеств, нечеткой логики, и методы нелинейной оптимизации. Задача определения риска отказа силового трансформатора при наличии дефекта решалась на основе сложившейся иерархии факторов и параметров влияния на интегральный показатель риска отказа силового трансформатора.

Результаты исследования. Обоснована необходимость комплексного моделирования технического состояния силового трансформатора и режимов электроэнергетической системы. Усовершенствована разработанная нечеткая модель оценки технического состояния силового трансформатора путем параметрической идентификации оптимальных значений функций принадлежности нечетких термов лингвистических переменных параметров и определения риска отказа силового трансформатора.

Выводы. Для оценки риска возникновения аварийных ситуаций в электроэнергетических системах при отказах электрооборудования предложена математическая модель определения риска отказа силового трансформатора при наличии дефекта.

Ключевые слова: модель; нечеткая логика; электрооборудование; оценка рисков; дефект; отказ.

С.С. Николаев, Ю.А. Тимошенко, Е.Ю. Матвиив

Зависимость качества детектора лиц на признаках Хаара от вариативности обучающей выборки

Проблематика. При обучении обобщенных детекторов лиц на каскадах с признаками Хаара возникает проблема длительного обучения результирующих каскадов и их низкого качества. Поэтому на практике принято тренировать отдельно фронтальные и профильные детекторы лиц, что усложняет системы распознавания.

Цель исследования. Необходимо сравнить влияние композиции обучающей выборки на качество натренированных детекторов при различных углах наклона лица.

Методика реализации. Предлагается натренировать ряд детекторов лиц на подвыборках, которые покрывают различные диапазоны углов наклона лица. При этом все остальные параметры обучения будут фиксированы. В результате сравниваются время обучения и качество полученных каскадов.

Результаты исследования. Оценены качество и время обучения классификаторов лиц в зависимости от композиции выборки, а также проведено сравнение качества фронтальных и боковых классификаторов при одинаковой величине тренировочной выборки. Показано, что метрика AUC имеет расхождение в 0,003 между фронтальным и профильным детекторами.

Выводы. Экспериментально показано, что чем более вариативный объект (лицо в профиль относительно фронтального положения), тем дольше и хуже учится каскад Хаара при одинаковом размере обучающих выборок. Используя предложенный подход, можно управлять качеством финального классификатора путем подбора соответствующей композиции тренировочной выборки.

Ключевые слова: детектор лиц; признаки Хаара; тренировочная выборка; бустинг; композиция обучающей выборки.

В.В. Шлыков, В.А. Данилова

МЕТОД ОЦЕНКИ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ И СОГРЕВАНИЯ СЕРДЦА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Проблематика. Рассматривается анализ скорости распространения тепла в миокарде при гипо- и гипертермии сердца в условиях искусственного кровообращения.

Цель исследования. Разработка метода оценки скорости охлаждения и согревания сердца, который позволяет количественно описать распределение температур при тепломассообмене между жидкой средой и мышечной тканью сердца.

Методика реализации. Анализ скорости распространения тепла в миокарде при гипо- и гипертермии сердца в условиях искусственного кровообращения позволяет выделить из распределения температур на термограмме ветви коронарных сосудов и их дистальных участков. Применение метода дает дополнительную информацию для повышения эффективности неинвазивного контроля температуры сердца в условиях искусственного кровообращения. Проведена клиническая апробация метода оценки скорости охлаждения и согревания сердца, использовались термограммы сердца в условиях искусственного кровообращения, которые получены с использованием тепловизоров Flir i7 и ThermoCam E300.

Результаты исследования. Выведены формулы и разработан метод оценки скорости охлаждения и согревания сердца, определено температурное ускорение, которое можно оценить в виде производной от скорости изменения температуры для максимальных и минимальных значений температуры в исследуемой области миокарда, а скорость изменения температуры в ходе операции определяется соотношением диапазона изменения температур и периода времени изменения температуры DT/t для колебаний минимальной и максимальной температур.

Выводы. Полученные данные позволяют определить степень коронарной обструкции и степень сужения коронарных артерий, что дает возможность уменьшить вероятность ишемических осложнений после операции на открытом сердце.

Ключевые слова: искусственное кровообращение; гипотермия сердца; гипертермия сердца; тепловизор.

Б.М. Бондар, И.Б. Михницкий, Я.В. Кметюк

КОНЦЕПЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 99mTc НА МЕДИЦИНСКИХ ЦИКЛОТРОНАХ В УКРАИНЕ

Проблематика. Производство радиоактивных изотопов для ядерной медицины.

Цель исследования. В работе исследуется возможность производства 99mTc на базе низкоэнергетических медицинских циклотронов, установленных в Украине, с использованием обогащенной изотопом 100Мо молибденовой мишени.

Методика реализации. Проведены теоретические расчеты сечений 100Mo(p,2n)99mTc ядерных реакций и реакций, приводящих к образованию примесных изотопов. Рассмотрены технические аспекты облучения, оценены необходимые толщины образцов и выходы радионуклида 99mTc на циклотронах Eclipse RD (Siemens) и PETtrace (GE).

Результаты исследования. В рамках предложенной концепции, выход изотопа 99mTc равен 3,7 и 35,5 ГБк после 2-часового облучения для циклотронов Eclipse RD и PETtrace соответственно.

Выводы. Полученные результаты показали высокий выход радионуклида 99mTс и целесообразность дальнейшего развития данной методики, что позволит существенно повысить эффективность использования циклотронных установок.

Ключевые слова: производство изотопов; циклотрон; ядерная медицина.

В.В. Романюк

Гибкое решение задачи оптимизации двухслойного персептрона по его размеру и соотношению гладких искажений в обучающем множестве для классификации объектов простой структуры

Проблематика. Двухслойные персептроны предпочитаемы сложным нейронным сетям, когда объекты для классификации имеют простую структуру. Однако даже изображения, состоящие из нескольких геометрически примитивных элементов на монотонном фоне, классифицируются двухслойным персептроном плохо, если они сильно искажены (сдвинуты, перекошены и отмасштабированы). Производительность двухслойного персептрона может быть значительно улучшена модификацией его обучения. Это делается преднамеренным внесением искажений, подобных сдвигу, перекошенности и масштабированию, в обучающее множество, но только с помощью контроля объемов этих искажений специальным соотношением. Кроме того, производительность улучшается подбором оптимального размера скрытого слоя.

Цель исследования. Целью работы является оптимизация двухслойного персептрона по его размеру и упомянутого соотношения для классификации объектов простой структуры.

Методика реализации. Объектами являются монохромные изображения увеличенных заглавных букв английского алфавита (набор данных EEACL26) среднего размера 60´80. EEACL26 является бесконечным искусственным набором данных, поэтому даются математические модели искаженных изображений. Затем обучаются и тестируются двухслойные персептроны, имеющие различные размеры и соотношения гладких искажений в обучающем множестве. Производительность оценивается через процент ошибок классификации на предельных искажениях.

Результаты исследования. Исходя из статистических оценок процента ошибок классификации на предельных искажениях, обнаружено, что наилучшее соотношение должно быть между 0,01 и 0,02, а оптимальное число нейронов в скрытом слое должно быть между 361 и 390. Размеры ближе к 375 считаются статистически более надежными, тогда как соотношения выбираются равномерно. Такое решения является гибким, позволяя не только дальнейшее обучение с изменением размера скрытого слоя и соотношения, но также и изящное начальное обучение на первых проходах. Тем не менее даже после первых 100 проходов двухслойный персептрон, обученный далее на 1190 экстрапроходах с увеличенной в 10 раз гладкостью искажений, работает на уровне 8,91 % ошибок при предельных искажениях, что примерно на 45 % лучше, чем предыдущий известный результат. На уровне практически ожидаемых искажений, которые значительно меньше, уровень ошибок составляет 0,8 %, что вполне сносно. Однако здесь главной выгодой оптимизированного двухслойного персептрона является не точность, а его быстродействие.

Выводы. Полученное гибкое решение подходит другим наборам данных, подобным EEACL26. Число классов может варьироваться между 20 и 30, а число признаков – между несколькими сотнями и несколькими тысячами. Приведенный пример достижения высокопроизводительной классификации двухслойными персептронами является частью общей методики статистической оптимизации в отношении нейросетевых классификаторов. Для более сложных наборов данных объектов эта методика строится и исполняется в подобном стиле.

Ключевые слова: классификация; сдвинутые масштабированные скошенные объекты; размер двухслойного персептрона; конфигурация двухслойного персептрона; обучающее множество; Matlab-функция для обучения; производительность двухслойного персептрона.

А.Г. Ковальчук, М.М. Ямшинский, Г.Е. Федоров

ПОЛУЧЕНИЕ ОТЛИВОК С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ ПОВЕРХНОСТИ

Проблематика. Во время эксплуатации литых деталей машин и механизмов наиболее интенсивным внешним воздействиям подвергаются поверхностные слои, поэтому именно их структура и свойства определяют работоспособность изделий в целом. Для достижения высокой поверхностной прочности и износостойкости деталей в промышленности используют различные технологические процессы, однако большинство из них не дают возможности получить поверхностный слой с нужными свойствами необходимой толщины. В этом случае перспективным может быть технологический процесс поверхностного легирования, то есть изготовление изделий с дифференцированными свойствами поверхности.

Цель исследования. Разработка технологического процесса изготовления отливок с заданными свойствами поверхности.

Методика реализации. На каждый стержень наносили легирующее покрытие. Стержни с нанесенным покрытием в течение суток подсушивали на воздухе. Форму и стержни подогревали и собирали непосредственно перед заливкой их металлом.

Результаты исследований. Для изготовления износостойких деталей необходимо использовать ферромарганец, ферротитан и феррохром, которые позволяют получить на поверхности отливки легированный слой толщиной до 12 мм с твердостью до 68 НRА. Такие параметры процесса в полной мере соответствуют эксплуатационным требованиям к изделиям, которые работают в условиях абразивного или гидроабразивного износа.

Выводы. Для повышения твердости рабочих поверхностей в качестве наполнителей легирующих покрытий можно использовать отдельные химические элементы, ферросплавы и химические соединения: карбиды, бориды и нитриды.

Ключевые слова: поверхностное легирование; структура; фазовый состав; сталь.

В.В. Кочубей, Р.Н. Рыжов, П.Ю. Сидоренко

применение внешних электромагнитных действий при точечной контактной сварке деталей из инструментальной стали р6м5

Проблематика. Присоединение рабочей части инструмента из инструментальной стали механически или с помощью пайки не обеспечивает надежности фиксации и нетехнологично в условиях массового производства. Поэтому актуальным является решение указанной задачи применением электромагнитных воздействий в контактных способах сварки, основанных на дополнительных методах физического воздействия на процессы образования соединений.

Цель исследования. Определение технологических возможностей способа точечной контактной сварки с электромагнитными действиями при получении соединений из инструментальных сталей.

Методика реализации. Поставленная цель достигается за счет генерирования в рабочей зоне поперечного встречно-симметричного управляющего магнитного поля, которое характеризуется одинаковым по величине и противоположно направленным относительно плоскости контакта деталей вектором магнитной индукции для перемешивания всего объема расплава точки пондеромоторными силами.

Результаты исследования. Показаны особенности позитивных изменений параметров формирования соединений, определяющие их механические свойства. Управление гидродинамикой расплава позволило избежать дефектов типа рыхлот в центральной части ядра. Доказано, что изменения тепловых процессов, которые заключаются в уменьшении скорости охлаждения соединений, сопровождаются существенным уменьшением закалочных структур металла литой зоны. Следствием этого является уменьшение микротвердости элементов структуры.

Выводы. Доказана целесообразность и эффективность использования электромагнитных воздействий в технологических процессах точечной контактной сварки инструментальных сталей.

Ключевые слова: инструментальные стали; точечная контактная сварка; внешние электромагнитные действия; пондеромоторные силы; механические свойства.

О.С. Сабокарь

ВЛИЯНИЕ геометрических параметров и МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ТОНКОСТЕННЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПРОЦЕССЫ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА

Проблематика. Использование индукционного нагрева в технологиях бесконтактной обработки листовых металлов является актуальным предложением, позволяющим повысить эффективные показатели выполняемых операций. Большинство применяемых систем индукционного нагрева, ввиду высокого уровня используемой мощности, работают в режимах глубокого насыщения металла. Актуальным является вопрос протекания электродинамических процессов в области непостоянного показателя магнитной проницаемости металла.

Цель исследования. Целью работы является анализ особенностей протекания электромагнитных процессов в ферромагнитном листовом металле, находящемся в переменном магнитном поле внешнего индуктора, для определения оптимальных характеристик системы.

Методика реализации. Приведение системы уравнений Максвелла в соттветствии с принятыми допущениями физико-математической модели для получения численных оценок.

Результаты исследования. Полученные аналитические зависимости, являющиеся решением физико-математической задачи в рамках принятой модели, были проанализированы с соответствующими численными оценками.

Выводы. Численные оценки показали, что вариация параметра магнитной проницаемости металла объекта, как и степень его насыщения при протекании вихревых токов, существенно влияет на время нагрева металла. Уход от состояния насыщения повышает эффективность процесса нагрева.

Ключевые слова: индукционный нагрев; электропроводность; магнитная проницаемость металла; плотность тока; уравнение Максвелла.

В.Г. Колобродов, Д.В. Поздняков, В.М. Тягур

ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЛЕГЧЕНИЯ НА ДЕФОРМАЦИЮ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ЗЕРКАЛ

Проблематика. Облегчение зеркал является актуальным вопросом при разработке оптических систем космического базирования. Однако исследованию влияния облегчения на деформацию зеркальной поверхности осесимметричных зеркал уделяется мало внимания.

Цель исследования. Анализ возможностей облегчения осесимметричных зеркал путем исследования влияния геометрических параметров облегчения и крепления на деформацию их рабочих поверхностей под действием силы тяжести.

Методика реализации. Проведено исследование влияния различных вариантов построения осесимметричных зеркал на деформацию их рабочей поверхности путем моделирования в программах конечноэлементного и оптического анализа.

Результаты исследования. Проанализировано влияние конструктивных параметров, геометрических размеров облегчения и крепления на деформацию рабочей поверхности осесимметричных зеркал, и даны рекомендации по применению различных типов облегчения. Определено, что для получения меньшей деформации необходимо использовать шестиугольные отверстия, а для наибольшего уменьшения веса – кольцевые вырезы. Особое внимание при разработке облегчения надо обратить на механическую часть крепления, так как деформация зеркала очень сильно зависит именно от нее.

Выводы. Проведено исследование влияния геометрических параметров облегчения на деформацию рабочей поверхности осесимметричных зеркал. Используя полученные данные, возможно оптимизировать конструкцию облегчения и крепления для получения минимальных веса и деформации рабочей поверхности зеркала в земных условиях.

Ключевые слова: коэффициенты Цернике; облегчение зеркал.

Г.С. Тымчик, В.И. Скицюк, Т.Р. Клочко

МОДЕЛЬ СТРУКТУРЫ АКТИВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ АБСТРАКТНОГО БИОТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Проблематика. В статье рассматривается актуальная проблема обеспечения мониторинга метрологических параметров технологического оборудования с числовым программным управлением посредством разработки методов и средств экспресс-аттестации координатной системы технологического оборудования, которые, в отличие от существующих, будут более экономичными и не будут уступать в точности лабораторным.

Цель исследования. Целью исследований является создание метода компенсации выявленных ошибок. Для этого необходимы модели элементарных форм, которые определяют образование разного типа регулярности структуры поверхности объектов, в частности моделирование образования активной поверхности объекта при взаимодействии с другими объектами.

Методика реализации. Предложена модель формы элементарного объема любого абстрактного объекта и энергетических процессов, которые в нем возникают. Предложено в качестве такой степени выбирать толщину поверхностного слоя, которая определяет активные свойства поверхности.

Результаты исследования. Доказано, что глубина активной поверхности определяет реальный размер площади и минимального активного объема активной площади абстрактного объекта. При рассмотрении всех этих процессов определена разница между текущим износом и действующим разрушением под действием внешних сил (среды). Взаимодействие между потоком внешней среды и абстрактного объекта является достаточно относительной ситуацией.

Выводы. Создана первичная классификация элементарных структур поверхности абстрактных биотехнических объектов. Предложена модель структуры поверхности на основе элементарных форм, образующих активную площадь биотехнического объекта. Такой подход предоставляет возможность создать наиболее чувствительную площадь взаимодействия объектов.

Ключевые слова: абстрактный объект; модели элементарных форм; структура поверхности; активная площадь.

М.И. Скиба, А.А. Пивоваров, А.К. Макарова, В.И. Воробьева

МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ НАНОДИСПЕРСИЙ СЕРЕБРА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЛАЗМЕННОГО РАЗРЯДА В ПРИСУТСТВИИ ВОДОРАСТВОРИМОГО ПОЛИМЕРА

Проблематика. Поскольку концентрация плазмохимически полученных наночастиц в дисперсиях серебра является невысокой, рассматривается возможность повышения выхода частиц серебра.

Цель исследования. Целью работы является исследование получения нанодисперсий серебра под воздействием плазменного разряда при введении в реакционную среду синтетического полимера – поли(винилового) спирта.

Методика реализации. Предлагается повысить выход частиц серебра с помощью добавления реагента синтетической полимерной группы – поли(винилового) спирта, который под воздействием разряда плазмы является источником полимерных радикалов, выступающих в качестве дополнительного восстановителя ионов аргентума. Как следствие, обеспечивается повышение выхода частиц серебра.

Результаты исследования. В присутствии водорастворимого полимера плазмохимически получены нанодисперсии серебра с почти в 2–6 раз большим содержанием металлической фазы по сравнению с образцами без его применения.

Выводы. Получение концентрированных нанодисперсий серебра является определяющим для их дальнейшего практического применения. Введение водорастворимого полимера имеет значительное влияние на повышение выхода наночастиц серебра при незначительной его концентрации в растворе (до 5,0 г/дм3).

Ключевые слова: дисперсии серебра; наночастицы; плазменный разряд; поливиниловый спирт.

Г.И. Хованец, Е.Ю. Макидо, Ю.Г. Медведевских

Термомеханические и деформационные свойства композитов на основе системы диметакрилат–тетраэтоксисилан

Проблематика. Возникновение межфазного взаимодействия, геометрические ограничения пространства полимеризации полимера, рост свободного объема полимера при добавлении неорганического компонента – все это влияет на физико-химические и механические свойства композитов. Однако взаимосвязь исходных компонентов со свойствами композита носит индивидуальный характер и требует экспериментального изучения.

Цель исследования. Исследование влияния состава гибридных органо-неорганических композитов (ГОНК) на основе системы a,w-диметакрилоил (тридиэтиленоксидтерефталат) (МГФ-9)–тетраэтоксисилан (ТЭОС) на их термомеханические и деформационные свойства и молекулярную структуру.

Методика реализации. Полимер-кремнеземные композиты получали методом фотоинициированной полимеризации в блоке с использованием лазерного интерферометра и золь-гель-методом. Термомеханический анализ проводили на приборе для определения теплостойкости полимерных материалов “Heckert” и рассчитывали значения характеристических параметров исследованных композитов системы МГФ-9–ТЭОС. Деформационные свойства композитов определяли на консистометре Хепплера, рассчитывая параметр поверхностной микротвердости (конической точки текучести).

Результаты исследования. Подтверждена зависимость деформационных и термомеханических свойств композитов от соотношения органической и неорганической составляющих системы.

Выводы. Введение неорганического наполнителя в матрицу полимера способствует улучшению термомеханических и деформационных свойств композитов. Максимальные термомеханическую устойчивость и прочность имеет композит МГФ-9:ТЭОС = 90:10  об. %.

Ключевые слова: органо-неорганический композит; золь-гель-синтез; фотоинициированная полимеризация; термомеханический анализ; микротвердость.

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій