Архив

Представлены краткие биографические сведения к 100-летию выдающегося американского ученого, лауреата Нобелевской премии по физиологии или медицине 1977 года Роже Гиймена. Он разделил половину премии с Эндрю В. Шалли «за открытия, касающиеся производства пептидных гормонов в мозге», вторую половину получила Розалин C. Яллоу «за разработку радиоиммунного анализа пептидных гормонов». Даны описания основных научных достижений Р. Гиймена в создании нейроэндокринологии. Он выделил соматотропин (гормон роста), идентифицировал молекулы тиреотропин-высвобождающего гормонатиреолиберина, который контролирует все функции щитовидной железы, а также десятки других молекул из гипоталамуса. Его исследования привели к разработке методов лечения самых разных заболеваний – от бесплодия до опухолей гипофиза. Своими открытиями некоторых информационных потоков в мозге человека он способствовал расшифровке кода человеческой жизни. Большое значение в этом имела юношеская подготовка Гиймена в области конструирования радиоприемников и передатчиков, а его серьезный опыт в работе с компьютерами привел к тому, что он стал одним из пионеров в цифровой живописи. Р. Гиймен лишь три года назад отошёл от активной научной жизни.

Методом полимеризованных комплексных предшественников (ПКП) с использованием широкого ряда хелатных агентов синтезированы металлоксидные катализаторы (МОК) общего состава Мe2Co / CaCO3 (СаО, МgО, NаСl, Ме – Fe, Ni) c мольным соотношением Мe2Co / носитель от 0,06 : 1 до 0,55 : 1, определена эффективность действия таких МОК в синтезе углеродных нанотрубок методом каталитического химического осаждения углерода из газовой фазы (CCVD – Catalytic Chemical Vapor Deposition). Установлена зависимость удельного выхода и морфологии углеродного продукта от состава МОК и природы хелатного агента как решающего фактора в процессе предорганизации структуры катализатора. Применение катализаторов роста углеродных нанотрубок (УНТ) состава Ni2Co / CaCO3 (CaO) позволяет проводить CCVD процесс при низких температурах (450…500 °С) в отличие от 800 °С для МОК состава Fe2Co / CaCO3 (CaO) и приводит к образованию однородных по структуре массивов многостенных углеродных нанотрубок. При этом удельный выход УНТ уменьшается с ростом температуры процесса, а увеличение мольной доли активных металлов в катализаторе хотя и приводит к росту удельного выхода УНТ, но зависимость имеет вид кривой с тенденцией к выходу на плато, что свидетельствует об усилении процессов агломерации наночастиц металлов, увеличении их размеров и снижении за счет этого возможности нуклеации углеродных нанотрубок. Сделано предположение, что низкотемпературный СCVD синтез с использованием МОК состава Ni2Co / CaCO3 (CaO, MgO, NaCl) реализуется благодаря уникальным магнитным и электронным свойствам системы Ni – NiO, позволяющим инициировать процесс зародышеобразования, а затем и роста зародышей каталитических частиц никеля при температурах, превышающих точку Кюри Ni (> 360 °С).

Проведено сопоставление автоэмиссионных и структурных характеристик поверхностей ряда углеродсодержащих, в том числе и наноструктурированных материалов, перспективных для использования при создании автокатодов со стабильными эмиссионными характеристиками. Исследовались волокна из углеродных нанотрубок (УНТ-волокно), полиакрилонитрильные волокна, образцы пиролитического графита и мелкозернистого плотного графита (МПГ-6). Структура поверхности образцов исследовалась до и после их работы в качестве автокатода с использованием оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Эти результаты сопоставлялись с вольтамперными характеристиками соответствующих катодов. Оптическая и электронная микроскопия показали наличие крупномасштабных, а анализ спектров комбинационного рассеяния (СКР) – мелкомасштабных структурных перестроек катода и поверхности его материалов в процессе автоэмиссии. В спектральном диапазоне от 1000 до 2000 см–1 в СКР кроме стандартно наблюдаемых характерных для углеродсодержащих материалов линий с максимумами частот в диапазонах 1363…1374 см–1 (линия D), 1581…1599 см–1 (линия G), 1619…1626 см–1 (линия D') обнаружена линия в интервале 1450…1480 см–1 для пиролитического графита и УНТ-волокна – до и после эксплуатации, а для МПГ-6 – после эксплуатации этих материала в качестве автокатодов. Обсуждены изменения в СКР относительной интегральной интенсивности линии D, которая увеличивается для пиролитического графита и УНТ-волокна и уменьшается для МПГ-6 в процессе их эксплуатации в качестве автокатодов. Величина относительной интегральной интенсивности линии D использована для оценок размеров кристаллитов и их изменений в ходе автоэмиссии, что обосновывает возможность использования СКР для контроля структуры поверхности углеродсодержащих материалов и анализа связи структуры поверхности и ее эмиссионных характеристик. Обсуждены перспективы улучшения автоэмиссионных характеристик углеродсодержащих катодов.

Работа посвящена исследованию влияния факторов окружающей среды на эксплуатационные свойства покрытий на основе водных дисперсий, полученных в присутствии наполнителей разного типа. В качестве полимерной основы использовали дисперсию акрилового латекса и эпоксидной смолы, предварительно эмульгированную с полиакрилатом натрия. Диспергирование осуществляли при температуре 60 °С. В качестве наполнителей использовали дробленый мрамор, осадочный мел, химически осаждённый мел, каолин. Отвердителем служил полиэтиленполиамин. Компаундирование осуществляли в лабораторном дисольвере: в дисперсию вводили наполнитель, после чего осуществляли его диспергирование. Отвердитель вводили непосредственно перед нанесением покрытий. Исследовано влияние выбранных наполнителей на свойства получаемых покрытий. Изучен процесс гидрофилизации поверхности покрытия, протекающий за счет окисления полимерной фазы. Оценена эксплуатационная надежность покрытий при действии агрессивных факторов в зависимости от типа наполнителя. Показано, что при замене карбоната кальция каолином наблюдается повышение устойчивости покрытий к образованию дефектов, при этом адгезионные свойства сохраняется на высоком уровне. Установлено, что по влиянию на свойства покрытия факторы окружающей среды располагаются в ряду: тепло-влажностное старение > действие растворов электролитов > действие ультрафиолета. Под действием ультрафиолета имеет место гидрофилизация поверхности покрытия за счет окисления полимерной фазы.

Проведено исследование эффектов взаимодействия и эффективности процесса сепарации частиц по размеру и плотности в быстрых гравитационных потоках, активированных продольными импульсами путем воздействия на частицы открытой поверхности потока шероховатой лентой конвейера. Установлено, что импульсное воздействие приводит к формированию в центральной части потока зоны с экстремально большими значениями скорости сдвига и градиента доли пустот, обеспечивающими интенсивное протекание эффекта квазидиффузионной сепарации. В области, прилегающей к основанию потока, импульсное воздействие приводит к снижению доли пустот и повышению скорости сдвига, что способствует интенсификации сегрегации частиц по размеру. В области потока, прилегающей к поверхности импульсного воздействия, высокие значения доли пустот и температуры зернистой среды обеспечивают благоприятные условия для протекания квазидиффузионных эффектов перемешивания и сепарации. В результате импульсного воздействия эффективность сепарации повышается, если направление потоков квазидиффузионной сепарации и сегрегации совпадает (сепарация по плотности), и эффективность снижается при различном направлении названных потоков (сепарация по размеру). С повышением интенсивности импульсного воздействия зона интенсивного сдвига углубляется, и эффективность сепарации по плотности увеличивается, достигая максимального значения при углублении зоны на 0,5…0,55 толщины слоя. При дальнейшем повышении интенсивности импульсного воздействия эффективность сепарации снижается вследствие расширения области потока, в которой доминирует эффект квазидиффузионного перемешивания. Выводы по результатам эксперимента подтверждены методом математического моделирования динамики сепарации частиц по плотности в активированном гравитационном потоке.

Приведены результаты исследований процессов управляемого лазерного синтеза нанокластерных / островковых нанопленок разной топологической конфигурации в десятки и сотни нанометров. Отдельно рассмотрены результаты по структурам с теллуридом свинца (PbTe) и квантовой бистабильности в поляритонно-экситонной системе. Проведен анализ используемых алгоритмов и расчетных моделей для решения данных задач и приведен ряд полученных и наблюдаемых изображений разных поверхностных наноструктур. Такие вопросы рассмотрены и в аспекте их влияния, например, на поверхностную электропроводимость исследуемых образцов, а также и на другие их функциональные характеристики. Конспективно обсуждается явление квантовой бистабильности в модели экситонных поляритонов и соответствующие режимы ее проявления в полупроводниковых 1D-микрорезонаторах столбчатого типа, которые могут быть рассмотрены как аналоги систем с углеродными нанотрубками. Именно современные достижения в технологии их производства в промышленном масштабе, включая пучки и нити нанотрубок, позволяют говорить о возможности их широкого применения, в частности в микро- и наноэлектронике, как элементов логических устройств разного типа, а также чувствительных универсальных сенсоров разного предназначения.