№ 6 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Биотехнология

Влияние состава почвенных смесей на морфогенез и продуктивность руколы, культивируемой в условиях светодиодного освещения

Кульчин Ю.Н., Кожанов С.О., Холин А.С., Субботин Е.П., Субботина Н.И., Гомольский А.С., Слугина О.О.

Аннотация

Проведена оценка воздействия различных почвенных смесей на развитие растений руколы (Eruca sativa Mill.), культивируемой в условиях искусственного освещения. В исследованиях использовались смеси на основе почвогрунта, универсального для садово-огородных растений (почва), песка, сапропеля и универсального ионитного питательного субстрата «Цион» в различных пропорциях. Растения выращивались в закрытых фитобоксах со светодиодным освещением, при облучении белым светом (WW) с интенсивностью 300 мкмоль/с м2 и фотопериодом свет/темнота 16/8 ч. В качестве контроля использовалась рукола, выращенная в почвогрунте без примесей. Соотношение спектров использованного света WW, в %, в диапазоне красный–зеленый–синий составляло R33:G41:B26. Проведенный анализ показал, что наибольшие значения сырой массы, общей площади листа и количества листьев растений были достигнуты в опыте Почва + Цион (ПВ) соответственно. В опытах Почва + Песок + Цион (ПП) и ПВ отмечено увеличение общей площади листьев, сырого веса и числа листьев в сравнении с контролем. Наивысшая продуктивность достигнута в опыте ПВ. Результаты показали, что применение универсального ионообменного питательного субстрата привело к улучшению характеристик в большинстве опытных смесей в сравнении с другими опытами и контролем. Результат применения сапропеля для руколы был отрицательным. Почвенные смеси ПВ и ПП были наилучшими для развития растений руколы и могут быть использованы для оптимизации качества и сроков выращивания растений.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):5-17
pages 5-17 views

Низкочастотный акустический отклик растений на абиотический стресс

Кульчин Ю.Н., Шабанов Г.А., Рыбченко А.А., Кожанов С.О., Субботин Е.П.

Аннотация

В работе исследуются акустические микровибрации в диапазоне от 0,1 до 27 Гц, возникающие в листьях и корневой системе растения розы китайской Hibiscus rosa-sinensis L. в ответ на облучение светом. Показано, что при облучении растения светом в листе возникают микровибрации с частотой 5,77198 Гц. При воздействии света были также зарегистрированы микровибрации в корневой системе с частотами 23,61 и 16,35 Гц. Похожий эффект наблюдали при повреждении листьев от нанесения на них раздражающей мази «Линкас». Нанесение на четыре разных листа растения мази «Линкас» приводило также к появлению характерных микровибраций в корневой системе, при этом каждому из листьев соответствовала своя частота колебаний. По-видимому, в корневище поступает информация о каждом листе. Таким образом, с помощью микровибраций растение может взаимодействовать с внешней средой.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):18-27
pages 18-27 views

Химические науки. Функциональные покрытия

Последние достижения в создании антибактериальных покрытий на титановых материалах на основе метода ПЭО

Надараиа К.В., Имшинецкий И.М., Машталяр Д.В., Белов Е.А., Пяткова М.А., Плешкова А.И., Герасименко М.С., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В., Сергиенко В.И.

Аннотация

В настоящий момент одной из существенных проблем, связанных с имплантационными материалами, в том числе с ортопедическими металлическими имплантатами, являются имплантат-ассоциированные инфекции. Данное заболевание может приводить не только к необходимости системного лечения, но также к повторным операциям и в самых негативных случаях – к летальному исходу. Одна из эффективных стратегий борьбы с такими инфекциями – создание антибактериальных поверхностных слоев. В последние годы внимание исследователей по всему миру направлено на создание таких структур. В данном обзоре представлены результаты последних достижений в области плазменного электролитического синтеза поверхностных слоев, обладающих выраженным антибактериальным действием. Описаны основные существующие подходы к решению подобных задач, их преимущества и недостатки, а также обозначены будущие направления в данной области.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):28-40
pages 28-40 views

Гибридные покрытия с эффектом самозалечивания на поверхности функциональных материалов

Гнеденков А.С., Синебрюхов С.Л., Марченко В.С., Номеровский А.Д., Кононенко Я.И., Сергиенко В.И., Гнеденков С.В.

Аннотация

В статье представлен обзор достижений в области создания самовосстанавливающихся гибридных покрытий, используемых для защиты функциональных материалов при их эксплуатации в коррозионно-активных средах. Самовосстанавливающиеся (самозалечивающиеся) покрытия вызывают большой интерес благодаря их способности подавлять коррозию, которая является серьезной проблемой практически во всех отраслях промышленности. Разработка таких smart-покрытий, обладающих функцией активной антикоррозионной защиты и самовосстановления, необходима для долговременной работы металлических конструкций в агрессивных химических средах. При повреждении самовосстанавливающегося покрытия в коррозионной среде происходит формирование нового защитного слоя на поверхности дефекта и функциональные характеристики изделия восстанавливаются. Автономные механизмы восстановления защитных свойств антикоррозионных слоев реализуются благодаря внедрению ингибиторов коррозии в матрицу покрытия.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):41-55
pages 41-55 views

Противообрастающие покрытия на основе природоподобных технологий для применения в морских условиях

Харченко У.В., Егоркин В.С., Вялый И.Е., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В.

Аннотация

В морской индустрии защита от обрастания достигается в основном путем использования специальных противообрастающих покрытий, в полимерный матрикс которых заключены биоциды, высвобождающиеся с контролируемой скоростью в процессе эксплуатации объекта. Несмотря на признанную эффективность, данная стратегия борьбы обладает существенными недостатками, среди которых высокая экотоксичность используемых биоцидов. Ужесточение законодательства в области применения противообрастающих соединений активировало усилия по поиску альтернативных, более безопасных технологий. Особый научный интерес вызывают стратегии защиты от обрастания, которыми обладают живые организмы. В данной работе представлен обзор в области природоподобных технологий, применимых для разработки противообрастающих покрытий в морской сфере.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):56-72
pages 56-72 views

Антиобледенительные покрытия: механизм формирования и физико-химические свойства

Егоркин В.С., Харченко Ю.В., Вялый И.Е., Адигамова М.В., Лукиянчук И.В., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В.

Аннотация

В обзоре проведен анализ литературных источников, описывающих методы и подходы к созданию антиобледенительных покрытий, а также проблемы разработки и применения новых антиобледенительных материалов и покрытий. Приведены существующие работы, представляющие результаты исследования характеристик супергидрофобных/антиобледенительных покрытий на поверхности металлов и сплавов, обработанных методом плазменного электролитического оксидирования.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):73-86
pages 73-86 views

Внедрение магнитоактивных частиц из электролитов-суспензий в ПЭО-покрытия на титане

Адигамова М.В., Лукиянчук И.В., Морозова В.П., Малышев И.В., Егоркин В.С., Ткаченко И.А., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В.

Аннотация

Обобщены литературные данные о плазменно-электролитической обработке титана в электролитах, содержащих дисперсные магнитоактивные частицы, с целью формирования поверхностных структур с определенными магнитными свойствами. Приведены составы электролитов, параметры процесса и магнитные свойства получаемых покрытий. В зависимости от химической природы и характеристик частиц их включение из электролита в растущие покрытия осуществляется по инертному или реактивному механизму. Показано, что основной вклад в магнитные свойства образцов вносят металлооксидные частицы, обнаруженные в порах, на поверхности и в массиве покрытий. Изменяя состав и концентрацию компонентов электролита, можно управлять составом частиц и, соответственно, магнитными характеристиками покрытий.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):87-103
pages 87-103 views

Химические науки. Сорбционные процессы и материалы

Неорганические сорбенты для очистки воды от нефтепродуктов на основе минерального и техногенного сырья: получение, применение, регенерация

Цыбульская О.Н., Ксеник Т.В., Юдаков А.А., Перфильев А.В.

Аннотация

Представлен обзор основных тенденций развития сорбционных методов очистки водных объектов от нефти и нефтепродуктов с использованием минеральных сорбентов. На основе анализа литературных данных преимущественно двух последних десятилетий, включая результаты собственных исследований авторов, описаны природные и искусственные сорбенты, а также продукты их модификации. Рассмотрены методы и устройства для получения сорбционных материалов, особенности их практического применения, приведены результаты изучения основных свойств и обоснована необходимость разработки способов регенерации отработанных сорбентов. Показана перспективность применения минеральных материалов природного и техногенного происхождения в качестве основы для создания новых эффективных сорбентов нефтепродуктов.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):104-126
pages 104-126 views

Моделирование сорбционных равновесий: современное состояние и перспективы развития моделей сорбции на неоднородных сорбентах

Голиков А.П., Малахова И.А., Братская С.Ю.

Аннотация

Адсорбция долгие годы остается одним из наиболее универсальных и экономически рентабельных подходов к очистке вод различного состава и извлечению ценных компонентов из технологических растворов. Помимо аффинности, селективности и высокой сорбционной емкости большое значение имеют кинетические характеристики сорбентов, поскольку они определяют производительность как промышленных сорбционных колонн, так и малогабаритных точечных фильтров, работающих при высоких скоростях потока. В данном обзоре обсуждается современное состояние методов моделирования динамики сорбции и новый подход к анализу сорбционных равновесий с использованием разработанной в ИХ ДВО РАН модели распределения констант скоростей (РКС) сорбции/десорбции на неоднородных сорбентах для предиктивного моделирования выходных кривых сорбции на основании кинетических параметров сорбционных центров (функций РКС), рассчитанных из экспериментальных данных, полученных в статических условиях. На примере супермакропористых сорбентов на основе полиэтиленимина показано, как модель РКС и ее варианты, учитывающие диффузионные ограничения и присутствие в растворе комплексообразователей, может применяться для оптимизации условий извлечения ионов металлов и их разделения за счет разной скорости сорбции в динамических условиях.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):127-143
pages 127-143 views

Композитные материалы на основе хитозана – сорбенты для очистки жидких радиоактивных отходов

Земскова Л.А., Егорин А.М.

Аннотация

В обзоре рассмотрены подходы к получению хитозансодержащих композитов, предназначенных для удаления радионуклидов из водных растворов. Описаны методы получения сорбентов на основе хитозана для удаления металлов – основных источников радиоактивных загрязнений (U, Sr, Cs). Эффективность использования биополимера для этих целей значительно повышается в результате физической или химической модификации, а также внесения наполнителей. Среди рассмотренных сорбентов выделены наиболее дешевые и эффективные для сорбции Sr и Cs материалы и приведены упрощенные схемы для их получения. Основная цель данного обзора – предоставить актуальную информацию о наиболее важных свойствах композитов в сочетании с неорганическими наполнителями и показать их преимущества в качестве сорбентов при очистке загрязненных водных растворов.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):144-158
pages 144-158 views

Химические науки. Перспективные неорганические материалы

Строение, спектры ЯМР, ионная подвижность и фазовые переходы в комплексных фторидоцирконатах

Слободюк А.Б., Диденко Н.А.

Аннотация

В кратком обзоре приведены результаты исследований ионно-транспортных свойств фторидных комплексов циркония с щелочными катионами и аммонием. Рассмотрена связь между строением (размерностью) соединения, степенью допирования и природой металла допанта, наличием и характером фазовых переходов, формой спектров ЯМР, ионной подвижностью и проводимостью этих соединений.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):159-186
pages 159-186 views

Новые стекла в системах MNbOF5-BaF2-InF3 (M–Mn, Cd, Zn)

Игнатьева Л.Н., Савченко Н.Н., Марченко Ю.В., Мащенко В.А., Сарин С.А.

Аннотация

В статье обобщены результаты исследования новых стекол в системах MnNbOF5-BaF2-InF3, ZnNbOF5-BaF2-InF3 и CdNbOF5-BaF2-InF3. Изучены термические характеристики стекол, выявлена роль фториндатных и фторниобатных компонентов в стеклообразовании и кристаллизационном поведении. Стекла в системах MNbOF5-BaF2-InF3 (M = Mn, Zn, Cd) можно считать трехкомпонентными, их структуру формируют полиэдры NbO2F4 и NbO3F3, InF6 и полиэдры, формируемые MFn. Показана возможность получения стеклокерамик. Для стекол в системах CdNbOF5-BaF2-InF3 и ZnNbOF5-BaF2-InF3 зафиксирована фотолюминесценция, соответствующая уровням эмиссии 542, 573 и 673, 751 нм, зависящая от присутствия и концентрации в стекле трифторида индия. Люминесцентные свойства показывают только стекла, в которых по данным МУРР обнаружены наноразмерные включения, 9–13 нм.

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024;(6):187-202
pages 187-202 views