​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.



Фото: удобрение на основе глауконита
  
Инженерная школа энергетики
 

Журнал: Journal of Alloys and Compounds (Q1, ИФ 4,65)

Иван Шаненков (индекс Хирша 10), доцент отделения электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ), Александр Ивашутенко (индекс Хирша 7), доцент ОЭЭ, Юлия Шаненкова (индекс Хирша 8), старший преподаватель ОЭЭ, Дмитрий Никитин, доцент ОЭЭ, Yukun Zhu (индекс Хирша 10), Qingdao University, Junzhi Li (индекс Хирша 15), Jilin University, Wei Han (индекс Хирша 31), Jilin University, Александр Сивков (индекс Хирша 11), профессор ОЭЭ.

Исследование посвящено вопросам получения перспективных композитных материалов на основе кубического карбида вольфрама для их применения в качестве электрокатализаторов реакции получения водорода.

Актуальность работы обуславливается необходимостью поиска альтернативных катализаторов, которые позволят минимизировать использование благородных металлов (например, платины) без заметного ухудшения общей производительности процесса генерации водорода. Это, в свою очередь, должно позволить снизить себестоимость получения водорода, что особенно актуально в условиях повсеместного развития водородной энергетики.

 

«В результате проведенных исследований установлено, что синтезируемые уникальным плазмодинамическим методом композитные материалы WC1-x@C могут выступать в качестве сокатализаторов реакции получения водорода. Так, композитный материал WC1-x@C, содержащий 10 мас. % платины, осажденной из относительно дешевого раствора Pt(NO3)2 на поверхности частиц WC1-x@C, характеризуется высокой стабильностью и практически такой же каталитической активностью, что и коммерческий эталонный катализатор Pt/C», — говорится в описании.​

По мнению авторов, применение такого подхода к получению каталитических материалов позволяет практически в 10 раз снизить использование платины при сохранении высоких эксплуатационных характеристик процесса генерации водорода.


Журнал: International Communications in Heat and Mass Transfer (Q1, ИФ 3,971)

Дмитрий Антонов (индекс Хирша 8), ТПУ, Никита Шлегель, ТПУ, Павел Стрижак (индекс Хирша 32), профессор Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова (НОЦ И.Н. Бутакова), Dominique Tarlet (индекс Хирша 11), Universite de Nantes, Jérôme Bellettre (индекс Хирша 23), Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes.

В статье приведены результаты энергетического анализа процессов вторичного измельчения капель с разным компонентным составом при совместном и раздельном применении четырех схем: соударение исходных капель между собой; взаимодействие с твердой (в том числе разогретой) стенкой; трансформация капли за счет натекания потока воздуха; микро-взрывной распад капли при нагреве.

 

Также рассмотрены кинетические энергии первичных (до измельчения) и вторичных (после измельчения) капель. Определены тепловые затраты на реализацию процессов измельчения. Установлены отличия тепловыделения в единицу времени при сжигании первичных и вторичных капель для обоснования целесообразности измельчения последних.

Показано, что наименее затратной схемой является соударение капель между собой, а максимально эффективной, с точки зрения получения мелкодисперсного аэрозоля, является схема с микро-взрывным распадом капли. При реализации последней можно увеличить площадь поверхности жидкости более чем в 10 раз. Результаты исследований показали, что затраты энергии на измельчение капель топлив менее 1 % от выделяемой при их горении. Эффективность применения комбинации нескольких схем измельчения возрастает при росте начальных размеров капель жидкостей и сложном компонентном составе.
 
Инженерная школа новых производственных технологий
 

Журнал: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms (Q2, ИФ 1,27)

Виктор Лисицын (индекс Хирша 13), профессор-консультант отделения материаловедения (ОМ), Аида Тулегенова, Казахский Национальный Университет имени Аль-Фараби (КазНУ им. аль-Фараби), Людмила Лисицына (индекс Хирша 10), ТГАСУ, Виталий Ваганов, ТПУ, Наум Сощин, НИИ «Платан», Елена Полисадова (индекс Хирша 8), профессор ОМ, Хабибулла Абдуллин (индекс Хирша 11), КазНУ им. аль-Фараби, Ju Yangyang, Changchun University of Science and Technology.

По словам ученых, почти во всех осветительных светодиодах в мире используют люминофоры на основе иттрий-алюминиевого граната (ИАГ) для преобразования синего излучения чипа в области 450 нм в видимое.


 


Особенностью этих люминофоров является их способность преобразовывать в видимое и потоки более жестких излучений: ультрафиолетового, рентгеновского, гамма, бета и других. Поэтому ИАГ люминофоры перспективны для визуализации излучений, использования их в качестве сцинтилляторов в томографии, интроскопии, исследованиях полей радиации и т.д.

«Почему и как энергия потоков жесткой радиации передается одним и тем же центрам свечения, как и при прямом возбуждении голубым светом? Предполагается, что энергия возбуждения поглощается нанодефектами, формирующимися при синтезе сложных систем и представляющих собою структуры нанометровых размеров из элементов матрицы, в которых конденсируются точечные дефекты решетки», — отмечают исследователи.

Процессы передачи энергии центрам свечения происходят внутри нанодефектов. Такое представление процессов позволяет найти пути синтеза материалов на основе ИАГ для обеспечения нужных функциональных свойств.


Журнал: Solid State Sciences (Q2, ИФ 2,434)

Валерий Коробочкин, ТПУ, Johannes Potgieter (индекс Хирша 31), University of Witwatersrand, Наталья Усольцева, старший преподаватель Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера (НОЦ Н.М. Кижнера), Алеся Долинина, старший преподаватель НОЦ Н.М. Кижнера, Владимир Ан (индекс Хирша 9), доцент НОЦ Н.М. Кижнера.

В статье представлены результаты исследования полупроводниковых медьсодержащих оксидных материалов, полученных из продуктов электрохимического окисления металлов. Неравновесные условия электрохимического окисления металлов, отмечают авторы, способствуют формированию оксидов металлов с улучшенными характеристиками, значимыми для полупроводниковых материалов различного назначения, включая материалы для альтернативных источников энергии, в том числе для устройств фотокаталитического разложения воды.

«Совместное электрохимическое окисление двух металлов разной природы не только интенсифицирует электрохимический процесс, но и благоприятно сказывается на характеристиках продукта синтеза. Результаты термического анализа нанодисперсных продуктов свидетельствуют о снижении температуры фазовых превращений. При этом изменение ширины запрещенной зоны полупроводниковых оксидов позволяет расширить диапазон солнечного излучения, участвующего в процессах, инициируемых солнечным светом», — говорится в описании.

Кроме того, неравновесный электролиз можно рассматривать не только как способ получения оксидных материалов с требуемыми характеристиками, но и как источник металлосодержащей основы, определяющей характеристики целевых продуктов.
 
Инженерная школа ядерных технологий
 

Журнал: Corrosion Science (Q1, ИФ 6,479)

Егор Кашкаров (индекс Хирша 9), доцент отделения экспериментальной физики (ОЭФ), Дмитрий Сиделёв, доцент Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга (НОЦ Б.П. Вейнберга), Максим Сыртанов (индекс Хирша 10), доцент ОЭФ, Chongchong Tang, Karlsruhe Institute of Technology, Martin Steinbrueck (индекс Хирша 25), Karlsruhe Institute of Technology.

Работа посвящена исследованию хромовых покрытий для защиты циркониевых оболочек тепловыделяющих элементов от окисления (разрушения) в случае возможных аварий с потерей теплоносителя (LOCA), и важна в рамках стратегии создания толерантного ядерного топлива (Accident Tolerant Fuel), поддерживаемой мировым ядерным сообществом и ГК Росатом.

 

«Высокотемпературные испытания в потоке водяного пара продемонстрировали различную кинетику окисления сплава Э110 в зависимости от микроструктуры и толщины покрытия из хрома, нанесенного на его поверхность. Для покрытия c плотной микроструктурой наблюдается более высокая энергия активации (202 кДж/моль) в сравнении с покрытием, имеющим столбчатую микроструктуру (177−183 кДж/моль). Методом магнетронного распыления было получено покрытие, обеспечивающее защиту циркониевого сплава в потоке водяного пара при температуре 1200 °C в течение 10 минут. Значимая проблема для рассматриваемой системы «сплав Э110/Cr покрытие» ­­состоит в быстрой взаимной диффузии Cr и Zr на границе раздела сплав/покрытие. Она существенно влияет на кинетику окисления циркония при температурах выше 1100 °C и длительном времени окисления», — говорят ученые.​

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, проект 19-79-10116.


Журнал: Surface and Coatings Technology (Q1, ИФ 3,784)

Александр Гренадеров, Институт сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН), Андрей Соловьев (индекс Хирша 11), доцент НОЦ Б.П. Вейнберга, Нина Иванова, инженер НОЦ Б.П. Вейнберга, Максим Жульков, ИСЭ СО РАН, Александр Чернявский, ИСЭ СО РАН, Владимир Малащенко, ИСЭ СО РАН, Игорь Хлусов (индекс Хирша 15), Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта.

Эта работа направлена на демонстрацию возможности использования тонких аморфных углеводородных пленок, легированных кремнием и кислородом (a-C:H:SiOx, в качестве материала, снижающего адгезию тромбоцитов в устройствах, контактирующих с кровью человека (вспомогательные желудочковые устройства, сердечные клапаны, катетеры и т. д.)).

Помимо задачи снижения адгезии тромбоцитов, уточняют исследователи, такая пленка должна обладать биосоместимостью с организмом человека, а также повышать твердость и снижать скорость износа медицинских изделий из полипропилена.

При этом полипропилен является недорогим материалом, обладает хорошей химической и термостойкостью, но имеет низкую твердость и плохую устойчивость к царапинам. Кроме этого, обычно покрытия имеют низкую адгезию к данному материалу вследствие его химической инертности и гидрофобности.

 

Междисциплинарному научному коллективу удалось решить задачу адгезии a-C:H:SiOx покрытий к полипропилену за счет его предварительной обработки низкоэнергетичными ионами кислорода и подробно исследовать механизм улучшения адгезии покрытий. В результате было показано, что a-C:H:SiOx покрытия обладают низкой тромбогенностью и отсутствием цитотоксической активности по отношению к лейкоцитам человека. Полученные результаты позволят повысить срок службы медицинских изделий, имплантируемых в организм человека и контактирующих с его кровью.

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 19-19-00186).
 
Инженерная школа информационных технологий и робототехники
 

Журнал: Measurement (Q1, ИФ 3,364)

Сергей Муравьев (индекс Хирша 8), профессор отделения автоматизации и робототехники (ОАР), Людмила Худоногова, доцент ОАР, Хо Минь Дай, инженер-исследователь ОАР.

Для согласования (adjustment) значений фундаментальных физических констант учеными было предложено использовать метод комплексирования интервалов агрегированием предпочтений (interval fusion with preference aggregation – IF&PA). Метод предложен авторами в предыдущих работах, где доказана его робастность и точность при обработке неравноточных (гетероскедастичных) данных.

 

Метод формирует профиль ранжирований дискретных значений, полученных разбиением диапазона актуальных значений (ДАЗ), представляющего собой объединение исходных интервалов, требующих согласования; определяет для профиля ранжирование консенсуса; наилучшее значение в ранжировании консенсуса принимается за результат x* комплексирования (согласования). Также исследуется нелинейный характер влияния нормы разбиения ДАЗ на результат x*. Метод IF&PA усовершенствован с целью получения более точного результата x** и экспериментально проверен на примере согласования значений  постоянной Планка как на синтетических случайных входных данных, так и на реальных данных, использованных международной рабочей группой по фундаментальным физическим константам (CODATA) в согласованиях 2006 и 2017 годов.

Показано, что IF&PA успешно работает без каких-либо статистических предположений и обеспечивает получение согласованного результата x** с существенно меньшей неопределенностью по сравнению с традиционными методами, основанными на отношении Бёрджа (Birge ratio).
 
Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности
 

Журнал: Journal of Nondestructive Evaluation (Q2, ИФ 1,95) 

Алексей Московченко, ТПУ, Владимир Вавилов (индекс Хирша 20), заведующий Научно-производственной лабораторией «Тепловой контроль», Raphael Bernegger, Federal Institute for Materials Research and Testing Berlin (BAM), Christiane Maierhofer (индекс Хирша 22), BAM, Арсений Чулков (индекс Хирша 7), старший научный сотрудник Центра промышленной томографии.

В статье приведены результаты совместных исследований ученых ТПУ и Университета Западной Богемии (Чехия) по разработке оперативного и надежного метода неразрушающих испытаний высокотемпературных покрытий.

Такие покрытия наносят для защиты ответственных элементов технических установок, например, турбинных лопаток, от воздействия высоких температур и агрессивной среды.  На качество покрытий влияют их неравномерная толщина и возможные отслоения от основы. Существует ряд методов проверки качества покрытий, причем одним из наиболее перспективных является тепловой контроль, характеризующийся бесконтакностью и высокой производительностью.

 

В ряде стран этот метод разрабатывают преимущественно для испытаний авиационных и энергетических турбин. В отличие от других исследований, томские и чешские ученые предложили новый метод количественной оценки параметров дефектов путем анализа так называемой тепловой инерции, представляющей собой комбинацию основных теплофизических характеристик материала: теплопроводности, температуропроводности и плотности.  Метод позволяет получать карты распределения толщины покрытий (пример приведен на Рисунке). Своевременное обнаружение дефектов покрытий повышает надежность эксплуатации установок, отказ которых может приводить к катастрофическим последствиям.


Журнал: Surface and Coatings Technology (Q1, ИФ 3,784)

Екатерина Марченко, ТГУ, Юрий Ясенчук (индекс Хирша 7), ТГУ, Гульшарат Байгонакова, ТГУ, Сергей Гюнтер, ТГУ, Михаил Южаков, инженер Научно-производственной лаборатории «Медицинская инженерия», Сергей Зенкин, научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Александр Потекаев (индекс Хирша 15), ТГУ, Кирилл Дубовиков, ТГУ.

Работа была проведена в преддверии 21-ой международной конференции SMMIB-2019 (21-ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON SURFACE MODIFICATION OF MATERIALS BY ION BEAMS), прошедшей в Томске.

Впервые было установлено, что при нанесении на подложку из сплава TiNi магнетронным напылением и реакционном синтезе в режиме отжига на воздухе трехслойного ламината Ti-Ni-Ti формируется градиентное покрытие, которое содержит кроме наружного слоя окислов титана внутренний нанокристаллический слой интерметаллических оксикарбонитридов и нанокристаллические фазы карбидов титана.

 

Полученные результаты изучения процессов кристаллизации при отжиге аморфного ламината позволят создать защитное покрытие меньшей толщины с новым комплексом свойств для сверхэластичного никелида титана.

Таким образом, реакция синтеза многослойного ламината позволяет получать многофункциональные наноструктурированные многослойные покрытия с высокими химическими, механическими и трибологическими характеристиками, обеспечивающими биоинертность поверхности имплантатов из никелида титана. Результаты данного исследования будут применяться в медицинской промышленности при производстве биоматериалов для медицинских инструментов и имплантатов.
  
Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов
 

Журнал: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms (Q2, ИФ 1,27)

Елена Лысенко (индекс Хирша 15), заведующий Проблемной научно-исследовательской лабораторией электроники, диэлектриков и полупроводников (ПНИЛ ЭДИП), Евгений Николаев (индекс Хирша 7), научный сотрудник ПНИЛ ЭДИП, Виталий Власов (индекс Хирша 13), старший научный сотрудник ПНИЛ ЭДИП, Анатолий Суржиков (индекс Хирша 17), главный научный сотрудник ПНИЛ ЭДИП.




Ферриты литиевой группы со шпинельной структурой представляют особый интерес для науки и техники, так как обладают рядом уникальных магнитных и электрических свойств. При этом существующие керамические технологии производства ферритовой керамики, основанные на термическом нагреве образцов в печах, сложны, многооперационны, чрезвычайно длительны, отличаются высокими энергетическими и материальными затратами, недостаточным качеством продукции.

Авторами разработаны технологические схемы синтеза и спекания ферритов литиевой группы с применением комплексных воздействий — механической активации смесей ферритовых реагентов в планетарной мельнице и последующего нагрева порошка с помощью пучков высокоэнергетических электронов с энергиями более 1 МэВ.

Предлагаемая технологическая схема синтеза позволяет получить ферритовые порошки гомогенного фазового состава при значительно меньшей температуре и длительности без использования предварительного компактирования образцов. При использовании технологической схемы спекания ферритовую керамику можно получить одностадийным нагревом сразу до температуры спекания, значительно сократив количество операций, применяемых при традиционной керамической технологии, а также избежать использования легкоплавких добавок. Реализация разработанных способов получения ферритов улучшает не только характеристики материала, но и увеличивает энергоэффективность производства на 20 %.


Журнал: International Journal of Heat and Mass Transfer (Q1, ИФ 4,947)

Дмитрий Глушков (индекс Хирша 18), доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Андрей Плешко, ТПУ, Ольга Яшутина, ТПУ.

Для группы составов гелеобразного топлива выполнено экспериментальное исследование влияния интенсивности нагрева и начального характерного размера частиц (капель в расплавленном состоянии) на основную характеристику процесса — время задержки зажигания. Инициирование горения происходило в камере с неподвижной воздушной средой при температурах 700–1000 °C в условиях варьирования скорости ввода частиц топлив в эту камеру в диапазоне 0,04–0,10 м/с, а также их характерных размеров в диапазоне 2,5–3,1 мм.




Закономерности и характеристики процессов, протекающих в течение индукционного периода, регистрировались высокоскоростной видеокамерой и малоинерционными термопарами.

Установлено, что времена задержки зажигания в зависимости от интенсивности нагрева (которая характеризуется температурой воздуха в камере и скоростью ввода частиц топлива в эту камеру) и компонентного состава гелеобразного топлива изменяются в диапазоне 0,5–15 с. Минимальное значение плотности теплового потока, необходимое для зажигания гелеобразного топлива, составляет 40 кВт/м2. При меньших значениях зажигание не происходит даже при временах прогрева более 15 с вследствие полного испарения компонентов расплавленного топлива. Времена задержки зажигания исследовавшихся топливных составов и частиц разных размеров отличаются менее чем на 10 % (величина случайной погрешности измерения) при плотностях теплового потока более 100 кВт/м2.

Рассмотренные факторы оказывают влияние на длительность индукционного периода только при близких к предельным (минимальным) условиям зажигания, когда температура источника нагрева составляет 700–800 °C. Чем больше (в диапазоне 0,04–0,10 м/с) скорость ввода топливных частиц в камеру сгорания, чем больше (в диапазоне 40–60 %) концентрация горючей жидкости в составе топлива и чем меньше (в диапазоне 2,5–3,1 мм) размер частиц, тем меньше на 30–40 %, 25–35 %, 20–45 %, соответственно, времена задержки зажигания по сравнению с длительностью индукционного периода при значениях противоположных границ диапазонов упомянутых выше факторов.
 
Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий
 

Журнал: Colloid and Interface Science Communications (Q2, ИФ 2,831)

Jesus Guerra, Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco A.C. (CIATEJ), Georgina Sandoval (индекс Хирша 20), CIATEJ, Miguel Avalos-Borja (индекс Хирша 38), Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, Алексей Пестряков (индекс Хирша 32), профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий, Diana Garibo, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Arturo Susarrey-Arce (индекс Хирша 10), University of Twente, Нина Богданчикова (индекс Хирша 35), UNAM.

В этом исследовании противогрибковая активность наночастиц серебра (AgNPs) была протестирована против C. tropicalis (патогенные грибы) и S. boulardii (пробиотик, т.е. полезный грибок). Эффективность AgNPs оценивали путем сравнения их противогрибковой активности с противогрибковыми препаратами «Флуконазолом» и «Амфотерицином».

Результаты показали, что 35 мкг/мл «Флуконазола» ингибирует 55-60 % роста обоих грибковых клеток. Что касается «Амфотерицина» в, то 5 мкг/мл достаточно для ингибирования более 95 % обоих грибковых клеток. Для AgNPs было необходимо 25 мкг/мл, чтобы ингибировать 90 % роста клеток C. Tropicalis (патогенный грибок), но примечательно, что 50 % популяции клеток S. Boulardii (полезный пробиотик) остается жизнеспособной, что может способствовать размножению клеток.

«То есть в отличие от традиционных противогрибковых препаратов, наночастицы серебра уничтожают болезнетворные грибки, но почти не убивают полезные пробиотики. Результаты показали перспективность наносеребряных препаратов, обладающих селективной специфичностью в отношении патогенных видов грибов», — делают вывод авторы.
  
Инженерная школа природных ресурсов 
 

Журнал: Journal of Cleaner Production (Q1, ИФ 7,246)

Александра Беляновская, инженер-исследователь отделения геологии (ОГ), Bertrand Laratte (индекс Хирша 8), Arts et Metiers ParisTech, Vishnu D Rajput (индекс Хирша 10), Южный федеральный университет, Nicolas Perry (индекс Хирша 15), Arts et Metiers ParisTech, Наталья Барановская, профессор ОГ.

«Различные методы моделирования оценки воздействия жизненного цикла (LCIA) на здоровье населения могут приводить к разрозненным результатам. Эти разногласия в основном связаны с различиями между моделями LCIA с разным пространственным расширением. Большинство моделей несут информацию только о больших географических территориях, игнорируя экологические аспекты регионов, которые могут варьироваться в зависимости от геологических условий и уровня техногенного воздействия», — описывают проблему авторы.

В настоящем исследовании предложен подход, позволяющий уменьшить пространственные ограничения для моделирования воздействия на здоровье населения. На основе результатов аналитических исследований, проведенных исследовательской группой и взятых из литературы, пересчитывается характеристический коэффициент воздействия (КФ). Среди существующих моделей LCIA была выбрана модель USEtox, рекомендуемая Европейским Союзом для оценки воздействия на здоровье человека. 

Актуальность исследования заключаются в моделировании негативного воздействия тяжелых металлов на здоровье населения территорий со сложной эколого-геохимической обстановкой.  Текущее исследование предлагает подход к оценке воздействия на здоровье человека, основанный на учете роли геоэкологических условиях разных стран.


Журнал: Bioelectrochemistry (Q1, ИФ 4,722)

Екатерина Христунова, инженер отделения химической инженерии (ОХИ), Жири Барек (индекс Хирша 38), профессор ОХИ, Богумил Кратохвил (индекс Хирша 13), профессор ОХИ, Елена Короткова (индекс Хирша 12), профессор ОХИ, Елена Дорожко, доцент ОХИ, Vlastimil Vyskocil (индекс Хирша 21), Charles University.

Схематическая иллюстрация электрохимического иммуносенсора для обнаружения антител IgG к вирусу клещевого энцефалита.

«Диагностика клещевого энцефалита (КЭ) в Сибирском регионе является важным вопросом в связи с распространенностью данного заболевания, которое характеризуется лихорадкой и способствует повреждению серого вещества головного мозга, что в свою очередь вызывает стойкое неврологическое и психиатрическое нарушение с возможным летальным исходом», — говорится в описании статьи.

Для подтверждения диагноза «клещевой энцефалит» проводят исследования по определению выработанных организмом специфических антител, свидетельствующих о текущей, либо перенесенной инфекции. Наиболее распространенный метод для обнаружения антител — иммуноферментный анализ (ИФА), в котором при обнаружении молекул-мишеней в качестве метки для регистрации сигнала используют ферменты.

 

При этом в последнее десятилетие возрос интерес к разработке электрохимических иммуносенсоров для определения антител в клинических и биологических образцах, где вместо ферментной метки антивидовых антител используют наночастицы (НЧ) металлов. Такие электрохимические иммуносенсоры сочетают в себе специфичность иммунохимической реакции с преимуществами электрохимического обнаружения металлической метки и представляют собой новую тенденцию в разных областях аналитической химии, благодаря их высокой чувствительности, низкой стоимости и присущей миниатюризации использованного оборудования.

Целью настоящей работы являлась разработка электрохимического иммуносенсора для количественного определения антител к вирусу клещевого энцефалита в биологических объектах с использованием биоконъюгатов на основе НЧ серебра. НЧ серебра были синтезированы методом химического восстановления и в дальнейшем конъюгированы с биомолекулами (антитела антивидовые к ВКЭ, расщепленные антитела к ВКЭ и протеин А). Сигнал от серебряной метки биоконъюгатов считывали методом анодной вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала (ASV) на графитовом электроде (GE). Особое внимание было уделено выбору типа биоконъюгатов. Проведены сравнительные испытания оценки специфичности и правильности разработанного электрохимического иммуносенсора для определения антител к ВКЭ со стандартным методом ИФА.


Журнал: Applied Clay Science (Q1, ИФ 4,605)

Максим Рудмин (индекс Хирша 8), доцент ОГ, Santanu Banerjee (индекс Хирша 27), Indian Institute of Technology, Тамара Якич, доцент ОГ, Роман Табакаев (индекс Хирша 9), научный сотрудник НОЦ И.Н.Бутакова, Канипа Ибраева, инженер НОЦ И.Н.Бутакова, Алесь Буяков, ТГУ, Булат Соктоев, доцент ОГ, Алексей Рубан, доцент ОГ.

В данной работе представлены результаты опытов по созданию комплексных удобрений пролонгированного действия на основе механохимической активации в планетарной и кольцевой мельницах смесей из смектита или глауконита и мочевины в соотношении 2:3.
Проведенные эксперименты привели к формированию композитных агрегатов, состоящих из глинистого минерала с интеркалированным азотом и внешнего азотного покрытия. Интеркаляция азота в межслоевое пространство смектита и глауконита была зафиксирована на начальных стадиях активации.

Систематические структурные изменения композитов описываются с увеличением времени работы мельниц по данным рентгенодифракционного анализа, сканирующей электронной микроскопии, инфракрасной спектрометрии и термического анализа. Максимальная степень интеркаляции мочевины в минерал была достигнута при 20- и 60-минутной работе планетарной и кольцевой мельниц, соответственно. Сплошная внешняя оболочка из мочевины образуется по глинистым частицам по мере увеличения времени активации в планетарной мельнице.

 

Исследование позволило выявить оптимальные параметры механохимической технологии создания композитных удобрений со слоистой структурой. Исходя из структурно-минералогических характеристик результирующих композитов прогнозируется пролонгированное или контролируемое высвобождение нутриентов при использовании данных минеральных удобрений. Композиты, созданные из смеси глауконита и мочевины, будут служить источником калия и азота. Активированные продукты соответствуют критериям многофункциональных удобрений.


Журнал: Economic Geology (Q1, ИФ 4,013)

Александр Марфин, Институт земной коры СО РАН, Алексей Иванов (индекс Хирша 16), Институт земной коры СО РАН, Вадим Каменецкий (индекс Хирша 57), University of Tasmania, Adam Abersteiner (индекс Хирша 7), University of Tasmania, Тамара Якич, доцент ОГ, Тимур Дудкин, Институт земной коры СО РАН .

Октябрьское Cu-Ni-Pt-Pd месторождение — одно из крупнейших месторождений Норильско-Талнахского района России (Арктика) и считается рудным гигантом мирового масштаба. В данном исследовании представлено изотопное датирование апатита, титанита, граната и перовскита, которые совместно кристаллизуются с вкрапленными сульфидными рудами в ореоле метасоматических и контактно-метаморфических пород.


 

Полученный изотопный возраст апатита (257,3 ± 4,5 млн лет и 248,9 ± 5,1 млн лет), титанита (248,6 ± 6,8 млн лет и 249,1 ± 2,9), граната (260,0 ± 11,0 млн лет) и перовскита (247,3 ± 8,2 млн лет), хотя и с большой погрешностью, указывают на то, что сульфидная минерализация в пределах метасоматических и контактово-метаморфических пород является одновозрастной с породами Хараелакской интрузии.

Более ранние датировки возраста Норильских интрузий долгое время интерпретировались как следствие длительного магматического рудообразующего процесса, однако редкие элементы в титатите и гранате позволили обнаружить поздне- и постмагматические зерна этих минералов по возрасту сопоставимые с формированием руды.
 
Школа базовой инженерной подготовки
 

Журнал: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms (Q2, ИФ 1,27)

Олег Богданов (индекс Хирша 10), доцент отделения математики и информатики, Юрий Пивоваров (индекс Хирша 12), ТПУ, Тимур Тухфатуллин (индекс Хирша 9), доцент отделения естественных наук, Hans Geissel (индекс Хирша 76), GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research (GSI), Natalia Kuzminchuk-Feuerstein, GSI, Sivaji Purushothaman (индекс Хирша 10), GSI, Christoph Scheidenberger (индекс Хирша 62), GSI.

Работа является продолжением цикла работ в рамках коллаборации Super-FRS Experiment Collaboration с Центром по изучению тяжелых ионов имени Гельмгольца (GSI), Германия. В ней предложена и разработана концепция отклонения релятивистских тяжелых ионов системой из нескольких ультратонких (полуволновых) кристаллов.

В настоящее время для управления и отклонения пучков заряженных релятивистских частиц в ускорительных системах используется дорогостоящие магнитные устройства или сравнительно толстые изогнутые кристаллы, в которых частицы движутся в режиме каналирования.

 

Похожие новости

  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    979
  • 20/04/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: модификация графена, частицы для доставки ингибиторов и топливо

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за март. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 109, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 15,621.
    509
  • 29/09/2020

    В Южно-Уральском университете завершился Форум молодых ученых стран БРИКС

    В финальный день Форума, проходившего с 21 по 25 сентября в онлайн формате, были объявлены победители конкурса молодых инноваторов. Первое место присуждено Гифту Лубеле - исследователю из Южной Африки за разработку программы переработки мусора.
    403
  • 17/11/2020

    Ученые разработали эластичные пористые материалы для имплантатов

    ​Материаловеды СФТИ ТГУ запатентовали способ получения материала для имплантатов, которые при нагрузке ведут себя так же, как и живые ткани организма. «Природоподобный» материал создается на основе прочного никелида титана, и с помощью добавок порошка титана ученые добиваются эластичного поведения и эффекта памяти формы.
    263
  • 24/11/2020

    Метод радиофизиков повысит выявление рака груди на ранних стадиях

    Ученые радиофизического факультета ТГУ предложили новый подход для обнаружения малоразмерных раковых образований молочной железы при зондировании радиоволнами СВЧ-диапазона. Метод позволит повысить вероятность выявления опухолей на ранней стадии образования без использования ионизирующего рентгеновского излучения.
    206
  • 27/10/2020

    Ученые ТГУ разработали проект комплексной очистки водоемов от нефтяных загрязнений

    ​​​Ученые Биологического института Томского госуниверситета (БИ ТГУ) разработали комплексный проект очистки водотоков от нефти. Какие решения они предлагают для ликвидации последствий аварий и разливов нефти – в обзоре РИА Томск.
    221
  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    1205
  • 29/09/2020

    Итоги первого года работы АНО НОЦ «Кузбасс»: от инновационного оборудования для атомщиков до «умной» системы дезинфекции

    ​Кузбасс входит в число пяти регионов России, где в рамках нацпроекта «Наука» были созданы научно-образовательные центры (НОЦ) мирового уровня. Организация работает в регионе ровно год и в будущем планирует объединить крупные научные и образовательные центры в Сибири.
    322
  • 09/11/2020

    Археологи ТГУ нашли по космоснимкам древние рудники в Горном Алтае

    ​​Сотрудники междисциплинарной археологической лаборатории «Артефакт» при поддержке РНФ изучают древние технологии добычи железа в Южной Сибири. В частности, они проводят исследования в Горном Алтае, где металлургия железа была развита уже в середине I тыс.
    343
  • 17/08/2020

    Аспиранты сибирских вузов – победители конкурса РФФИ: НГАУ, ТГУ, ИРНИТУ

    Аспиранты сибирских вузов получили гранты за лучшие проекты фундаментальных научных исследований. РФФИ на основании решения бюро совета Фонда (протокол № 10(237) от 06.08.2020) публикует списки поддержанных проектов по конкурсу на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты»).
    435