Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск
Том 64, № 4 (2020)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-4

МАТЕМАТИКА

391-398 93
Аннотация

Строятся и исследуются монотонные разностные схемы для линейных неоднородных параболических уравнений, уравнения Фишера, или Колмогорова-Петровского-Пискунова. Доказывается устойчивость и сходимость предложенных методов в равномерной норме  L или С. Полученные результаты обобщаются на произвольные полулинейные параболические уравнения с нелинейным стоком произвольного вида, а также на квазилинейные уравнения.

ФИЗИКА

399-402 69
Аннотация

В линейном приближении общей теории относительности получено точное сферически-симметричное нестатическое решение уравнений Эйнштейна, описывающее гравитационную волну, зависящую от запаздывающего аргумента. Получены отличные от нуля выражения для плотности импульса волны и сил, действующих на пробную частицу.

403-410 75
Аннотация

Исследованы электрофизические свойства и эффект резистивного переключения мемристорной структуры ITO/SiNx/Si. Пленка нитрида кремния толщиной ~200 нм с изменяющимся по глубине соотношением Si/N нанесена методом химического осаждения из газовой фазы при низком давлении. Концентрация избыточных атомов кремния в пленке SiNx, определенная методом обратного резерфордовского рассеяния, увеличивается от 9 до 44 % по мере продвижения в глубь образца. Результаты исследования вольт-амперных характеристик структур ITO/ SiNx/Si-p показали, что механизм проводимости в состоянии с высоким сопротивлением определяется свойствами нитридной пленки и описывается моделью Пула-Френкеля, учитывающей перескоковый характер движения электронов между ловушками. Переключение в состояние с низким сопротивлением, вероятно, вызвано миграцией ионов индия или олова из контакта ITO в слой SiNx. После переключения в состояние с низким сопротивлением проводимость структуры ITO/SiNx/Si определяется комбинацией механизмов инжекции носителей заряда из контакта и механизмов переноса носителей заряда через диэлектрический слой. Изменение полярности приложенного к структуре напряжения приводит к разрушению проводящего канала и переключению структуры в состояние с высоким сопротивлением. Для структуры ITO/SiNx/Si обнаружен эффект фотопереключения, что открывает новые возможности использования мемристоров в системах кремниевой оптоэлектроники.

ХИМИЯ

411-420 64
Аннотация

Изучено фазовое состояние, вязкостные и оптические свойства растворов полисульфона (ПСФ) в N,N-диметилацетамиде (ДМАА) с добавками блоксополимера Pluronic F127 и полиэтиленгликоля (ПЭГ-4000, Мn = 4000 г-моль-1) в качестве порообразователей и гидрофилизующих агентов. Установлено, что 18-22 %-ные растворы ПСФ в ДМАА с добавкойt ≥5 % Pluronic F127 характеризуются наличием нижней критической температуры смешения (НКТС). Методом инверсии фаз получена серия мембран со смешанной матрицей ПСФ/Pluronic F127 и ПСФ/ПЭГ и проведены сравнительные исследования их структуры и транспортных характеристик. Установлено, что значения параметров средней шероховатости поверхности для мембран ПСФ/Pluronic F127 существенно превышают таковые для мембран ПСФ/ПЭГ. Введение обеих добавок в формовочную композицию приводит к эффективной гидрофилизации селективного слоя мембран. Установлено, что введение в растворы как PluronicF127, так и ПЭГ-4000 приводит к увеличению удельной производительности мембран и снижению коэффициента задерживания по поливинилпирролидону (ПВП К-30, Mn = 40000 г-моль-1). Показано, что мембраны со смешанной матрицей ПСФ/ Pluronic F127 характеризуются более высокой устойчивостью к уплотнению, меньшей степенью уменьшения общего потока при фильтрации растворов бычьего сывороточного альбумина и существенно превосходят по устойчивости к загрязнению мембраны со смешанной матрицей ПСФ/ПЭГ.

421-425 43
Аннотация

Рассчитаны структурные параметры молекулярной модели набухшего сульфостирольного ионита в литиевой форме. Расчеты выполнены неэмпирическим методом (HF/basis с использованием базиса Mini Huzinaga) и программного пакета Firefly для кластера (RSO-3Li+)2-(H2O)20. Найдены расстояния между ионами Li+ и атомами кислорода в кластере, принадлежащие молекулам воды, и сульфогруппы и отсортированы по возрастанию. Полученные данные позволили установить, что в первом молекулярном слое вокруг иона Li+ содержится строго 4 атома кислорода молекул воды, а сам ион не образует прямой связи с сульфогруппой. Между первым и вторым молекулярным слоем вокруг катиона имеет место резкий скачок расстояний Li+-O.

426-430 106
Аннотация

Исследовано взаимодействие содержащих 2-карен продуктов изомеризации 3-карена с 4-метокси-бензальдегидом в присутствии обработанных 5,0 % HCl галлуазитовых нанотрубок. Основными продуктами реакции являются хиральные производные изобензофурана. Селективность по этим соединениям (71,4 %) сопоставима с таковой при использовании труднодоступного индивидуального 2-карена. Показана возможность использования галлуазитовых нанокатализаторов для селективного получения изобензофурановых соединений на основе продуктов изомеризации 3-карена (компонента живичного скипидара) без предварительного разделения смеси.

431-440 64
Аннотация

С целью изучения влияния пост-трансляционных модификаций (ПТМ) на структуру и функции стероид-гидроксилаз человека CYP17A1 и CYP19A1 проведен анализ траекторий молекулярной динамики ферментов, содержащих модифицированные фосфогруппами аминокислотные остатки S258 (CYP17A1), T162 и Y361 (CYP19A1). Показано, что наличие ПТМ в структуре белка не приводит к значительным изменениям пространственной структуры ферментов и увеличивает общую стабильность белковой глобулы. Установлено, что фосфорилирование S258, T162 и Y361 оказывает влияние на интерфейс взаимодействия стероид-гидроксилаз с соответствующими донорами электронов путем уменьшения подвижности аминокислотных остатков, участвующих в формировании молекулярных комплексов с редокс-партнерами. Обнаружено, что фосфорилирование T162 (CYP19A1) приводит к уменьшению подвижности аминокислотных остатков, формирующих канал доступа субстрата в активный центр фермента. Полученные результаты проясняют механизм быстрой регуляции активности CYP17A1 и CYP19A1 человека посредством ПТМ.

БИОЛОГИЯ

441-447 54
Аннотация

Распространение чужеродных видов и вселение их в новые места обитания нередко приводят к изменению структуры аборигенного сообщества макрозообентоса и одной из причин этого может являться хищное поведение чужеродных видов. Для оценки хищнического пресса были проведены эксперименты на примере 4 из 5 наиболее широко распространенных видов чужеродных гаммарид, которые характеризуются хищническим поведением: Dikerogammarus haemobaphes (Eichwald, 1841), Echinogammarus ischnus (Stebbing, 1898), Obesogammarus crassus (Sars, 1894), Obesogammarus obesus (Sars, 1896). Эксперименты по избирательности питания показали, что D. haemobaphes имеет широкий спектр питания и потребляет 4 из 6 предложенных групп макрозообентоса. В экспериментах с монопищей (водяной ослик) D. haemobaphes характеризовался максимальным значением экологического рациона по сравнению с другими изученными видами. Было показано, что только для D. haemobaphes характерно возрастание величины экологического рациона при увеличении концентрации пищи в эксперименте, тогда как у трех остальных видов гаммарид статистически значимые различия между данными величинами не наблюдались. Обширный спектр питания этого вида может служить объяснением его широкого распространения и высокой численности по сравнению с другими чужеродными видами гаммарид на территории Беларуси.

448-456 65
Аннотация

Проведен сравнительный анализ молекулярных процессов, вызванных воздействием наноструктурированного оксида цинка разной формы (стержни и сферические частицы), а также хлоридом цинка как источника свободных ионов на лимфоциты человека. Выявлено снижение процента жизнеспособных клеток при инкубации их в течение 20 и 40 ч с наноструктурами оксида цинка и хлоридом цинка за счет увеличения внутриклеточной концентрации лабильного пула Zn2+. Обнаружено, что наименьшей цитотоксичностью обладают наностержни оксида цинка, а наибольшей - хлорид цинка. Возможным механизмом цитотоксичного действия данных агентов выступает Zn-опосредованная активация свободнорадикальных процессов в клетке - увеличение накопления активных форм кислорода в модифицированных лимфоцитах. Таким образом, форма наноматериала и его способность «отдавать» ионы цинка вносят основной вклад в обнаруженные клеточные молекулярные процессы in vitro.

МЕДИЦИНА

457-465 50
Аннотация

Недостатком методов экстракорпорального очищения крови (ЭОК) описывается возможное снижение концентрации в плазме крови ряда важных метаболитов. Нарушения обмена аминокислот при сепсисе проявляются расстройствами микроциркуляции, снижением иммунного ответа и увеличением смертности. Цель исследования - изучить влияние ЭОК на динамику уровней заменимых аминокислот в плазме крови у пациентов с сепсисом. Материалы и методы: отобраны 28 пациентов с диагнозом «сепсис», к которым применялись методы гемосорбции с различными сорбентами, плазмафильтрации, гемофильтрации. Результаты. У пациентов после гемосорбции сорбентом «Протеазосорб» установлено достоверное снижение уровней аспарагина, фосфоэтаноламина, пролина; α-аминомасляная кислота продемонстрировала достоверное повышение. У пациентов после гемофильтрации установлено достоверное снижение уровней в плазме орнитина, аспарагиновой кислоты, 3-метилгистидина, 1-метилгистидина. Выводы. Методы ЭОК оказывают значимое влияние на концентрации в плазме некоторых аминокислот.

466-476 80
Аннотация

Открытое рандомизированное перекрестное с репликативным дизайном (3 периода, 3 последовательности) биоэквивалентное исследование было проведено с целью оценки сравнительной биодоступности сорафенибсо-держащих лекарственных средств Флутриксан (таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 200 мг, производство Института биоорганической химии НАН Беларуси, Республика Беларусь) и Нексавар (таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 200 мг, производство Bayer Pharma AG, Германия) в условиях однократного приема дозы натощак у здоровых добровольцев. Показано, что для сравниваемых лекарственных средств выполняются все критерии, использованные для установления их биоэквивалентности. Отношения геометрических средних исследуемых фармакокинетических параметров AUC0-72,T / AUC0-72,R и Cmax,T / Cmax,R и соответствующие 90 %-ные доверительные интервалы укладываются в допустимые границы интервала приемлемости (80,0-125,0 %). Оба лекарственных средства хорошо переносятся и имеют приемлемый профиль безопасности. С учетом этих данных можно заключить, что воспроизведенное лекарственное средство Флутриксан биоэквивалентно оригинальному лекарственному средству Нексавар.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

477-487 49
Аннотация

Выполнено исследование особенностей проявления горного давления и характера деформирования подготовительных и монтажных выработок в зависимости от привязки кровли и ее расположения относительно отработанных столбовой системой по слоям 2, 2-3, 3 лав, а также отработанной камерной системой панели в условиях извлечения подработанного четвертого сильвинитового слоя Третьего калийного горизонта на глубине свыше 600 м. Установлено, что срок службы вновь проектируемых выработок зависит от места их расположения на панели, привязки кровли и параметров крепления. Наибольший срок службы выработок будет отмечаться при их расположении в выработанном пространстве над отработанными лавами по нижним слоям, наименьший - при их проведении в центральной части охранных междустолбовых целиков. На основании выполненных исследований разработаны рекомендации по выбору мест заложения, привязок кровли, охране и поддержанию подготовительных выработок для участков шахтных полей рудников ОАО «Беларуськалий», извлекающих подработанный четвертый сильвинитовый слой на глубинах свыше 600 м. Разработанные рекомендации направлены на повышение безопасности и эффективности работ при выемке оставленных запасов минерального сырья. С использованием результатов исследования разработан проект проведения подготовительных выработок нового выемочного столба лавы 11-5, обеспечивающий необходимую устойчивость выработок на весь период очистных работ и, в конечном итоге, безопасную выемку калийной руды в объеме не менее 2 млн т.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

488-494 61
Аннотация

Представлены результаты исследований влияния содержания, вида и дисперсности графита на структуру, механические и электрофизические свойства композиционного медно-графитового материала. Показано, что в процессе спекания при содержании графита марки ГЛ 1, 5, 7 % усадка составляет 5,7; 2,4 и 0,6 % соответственно, при 20 и 30 % - объемные изменения отсутствуют. В медно-графитовом материале с графитом марки МГ менее 10 % наблюдается рост образцов 1-1,6 %, при большем содержании графита объемных изменений практически не происходит. При содержании графита более 20 %, независимо от его марки и дисперсности, происходит резкое снижение прочности медно-графитового материала вследствие уменьшения площади металлического контакта и перехода структуры материала из каркасно-металлической в матричную. В материале с графитом марки МГ дисперсностью 140 и 65 мкм в процессе деформации происходит множественное образование микротрещин. Удельное электросопротивление медно-графитового материала с содержанием графита марки МГ 10 % составляет 11—13-108 Ом•м, при 30 % — 136—140•108 Ом•м, графита марки ГЛ — 8 и 18•108 Ом•м соответственно.

495-505 53
Аннотация

Предложено два новых варианта приближенного аналитического решения однофазной задачи Стефана с конвективным граничным условием на фиксированной границе. Данные решения основаны на применении новых интегральных соотношений, вытекающих из постановочной части задачи и образующих бесконечную последовательность. Показано, что наиболее точным вариантом решения задачи Стефана с конвективным граничным условием является отказ от точного выполнения классического условия Стефана на свободной границе с его заменой на одно из интегральных соотношений. На примере рассмотрения тестовой задачи Стефана с граничным условием Робина, имеющей точное аналитическое решение, показано, что предложенный новый подход в решении задачи является существенно более точным и эффективным по сравнению с известными вариантами интегральной расчетной схемы, в том числе по сравнению с методом интеграла теплового баланса при точном выполнении условия Стефана на свободной границе. В работе представлены решения задачи на основе применения квадратичного и кубического полиномов. В решениях тестовой задачи на основе кубического полинома относительная ошибка определения положения свободной границы составляет тысячные и сотые доли процента. При этом в момент времени t = 1 относительная ошибка для температурного профиля составляет всего εT = 0,075 %.

СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ

506-512 1056
Аннотация

В период бурного экономического развития и появления новых технологий, расширения межкультурных коммуникаций, одним из условий успешной адаптации новых поколений в социальном пространстве и овладения общемировыми научно-техническими и духовно-культурными компетенциями является совершенствование знаний иностранных языков. По последним данным, в мире около 70 % населения владеют более чем одним языком, при этом на двух языках люди общаются в меру своей образованности. Тем не менее, проблема билингвизма не снимается с повестки дня и является достаточно актуальной для Беларуси, что требует дальнейшей научной проработки.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)