Вплив похідних піразолу на ріст і розвиток рослин в умовах in vivo та in vitro

Досліджено вплив синтетичних низькомолекулярних сполук — похідних піразолу — на ріст і розвиток рослин томата (Solanum lycopersicum L.) сорту Money Maker в умовах in vivo та in vitro. Встановлено, що найбільш виражену активність в умовах in vivo виявляє сполука D-pyrazole-3 у концентрації 10–8 М. Вперше досліджено вплив цих сполук на морфогенетичний потенціал експлантів S. lycopersicum в умовах in vitro і показано, що сполуки D-pyrazole-1, D-pyrazole-2 і D-pyrazole-3 ефективно індукують калюсогенез та ризогенез, а також, залежно від концентрації, пряму регенерацію рослин в умовах in vitro. Під дією всіх трьох сполук як у концентрації 10–9 М, так і 10–8 М найефективніше коренеутворення відбувається на пагонових експлантах. Для прямої регенерації рослин із цього типу експлантів найбільш ефективними є сполуки D-pyrazole-1 у концентрації 10–9 М або D-pyrazole-2 у концентрації 10–8 М, які в подальшому можуть бути рекомендовані для використання в біотехнологічних дослідженнях з генетичного вдосконалення S. lycopersicum.

Видалення сполук арсену з природних і стічних вод із використанням нанорозмірного заліза

Досліджено фізико-хімічні особливості видалення сполук арсену з природних і стічних вод із використанням нанорозмірного заліза, нанесеного на поверхню глинистих мінералів. Встановлено, що одержані матеріали мають значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення арсену з водних розчинів порівняно з природними силікатами. Проаналізовано процеси кінетики сорбції арсенат-іонів зразками стабілізованого нанорозмірного заліза за допомогою кінетичних моделей адсорбції псевдопершого та псевдодругого порядків. Встановлено, що кінетична залежність сорбції As(V) одержаними матеріалами краще описується моделлю псевдодругого порядку. Показано, що сорбенти на основі нанорозмірного заліза ефективно вилучають токсичні іони арсену із забруднених вод.

Elliptic problems in Besov and Sobolev—Triebel—Lizorkin spaces of low regularity

Elliptic problems with additional unknown distributions in boundary conditions are investigated in Besov and Sobolev–Triebel–Lizorkin spaces of low regularity, specifically of an arbitrary negative order. We find that the problems induce Fredholm bounded operators on appropriate pairs of these spaces.

Радіоізотопні дослідження басейну річки Тиса, Ужанський масив

Наведено результати застосування ядерно-фізичних методів дослідження радіоізотопного складу донних відкладів та ґрунтів басейну р. Тиса на прикладі р. Уж, територія Закарпаття. Для отримання бази даних щодо вмісту природних та штучних гамма-активних нуклідів використано метод низькофонової гамма- спектрометрії. Показано можливість якісної оцінки хімічних компонент U/Th/K у донних відкладах р. Уж. Одержані результати радіоізотопних досліджень дозволять моделювати процеси міграції гамма-активних нуклідів із водосховищ у ґрунтові горизонти досліджуваних територій, а також прогнозувати транскордонні міграції гамма-активних нуклідів.

Тестування стану еритроцитів людини після сумісної дії постгіпертонічного шоку та амфіфільних сполук

Досліджено вплив температури на стан еритроцитів, які збереглися після сумісної дії постгіпертонічного шоку (ПГШ) та амфіфільних сполук. Із залежностей постгіпертонічного гемолізу еритроцитів від концентрації амфіфільної сполуки (0 ºС) визначено ефективні концентрації (високі) та концентрації, що відповідають початку плато (низькі). Встановлено, що в разі використання аніонного децилсульфату натрію в обох концентраціях клітини, які збереглися після дії ПГШ та амфіфільної сполуки, виявляють стійкість до підвищення температури (із діапазону від 10 до 37 ºС). У випадку застосування катіонного трифторперазину і неіонного децил-ß,D-глюкопіранозиду у високих концентраціях еритроцити чутливі до нагрівання, а в низьких — стійкі. Отже, для всіх досліджуваних речовин є можливість підібрати з плато таку концентрацію, за якої клітини будуть зберігати свою цілісність під час нагрівання.

Особливості використання малов’язкого ньютонівського середовища в екструзійному апараті для тривимірного друку

Розглядається задача про рух високов’язкої рідини у вузькому каналі з підігрівом, який моделює процес екструдування полімерів для тривимірного друку. Важливим елементом для цього класу задач є підбір параметрів руху полімерної маси та теплообміну з метою сталого формування виробу. Він полягає в тому, щоб трохи перегріту масу подати до відповідного місця, де вона швидко застигне, в результаті чого буде стійко зберігатися форма друкованого виробу. Як робоче середовище використовуються відповідні полімери, які мають необхідні властивості. У задачі, що розглядається, для розкриття фізичних особливостей процесу використовується ньютонівська рідина, яка за своїми властивостями є близькою до поліетилентерефталату (ПЕТФ), який також застосовується в технології тривимірного друку. Задачу про рух і теплообмін сформульовано в рамках теорії моделі вузького каналу з урахуванням дисипації механічної енергії. Для високов’язких рідин, навіть незважаючи на малі швидкості, урахування дисипативних членів є необхідним, оскільки великі градієнти швидкостей можуть призводити до великої величини дисипації і, відповідно, до значного зростання температури. Ця особливість виявилася надзвичайно важливою саме для такого класу задач. Для більш яскравого подання розв’язку крім однієї рідини, близької до ПЕТФ, розглянуто рух і нагрів рідини, в’язкість якої у 10 разів менша за в’язкість полімеру. Розв’язання було проведено методом смуг, в яких температура і, відповідно, в’язкість, що залежить від неї, приймалися незалежними від поперечної координати. Це дозволило використовувати аналітичну залежність для швидкостей у кожній смузі, що зробило метод напіваналітичним та полегшило розв’язання задачі. Результати, отримані чисельно, вказують на те, що в робочому інтервалі формування (приблизно 0,1 м/с та 0,5 м/с), дисипація дійсно значно впливає на процес. Так, для умовно малов’язкої рідини перегрів її в кінці апарату виявляється істотним, але може бути знятий за допомогою додаткового обдування. Для високов’язкої рідини це зробити практично неможливо, тобто така рідина не може використовуватися в апараті з розглянутими геометричними розмірами. Отже, математичне моделювання досліджуваного процесу дає можливість проводити розрахунки параметрів течії та визначати необхідні умови і, відповідно, властивості рідини для стійкого тривимірного друкування.

Метод пружних розв’язків у задачах радіаційної повзучості, в яких враховуються вплив напружень і накопиченої незворотної деформації на радіаційне розпухання матеріалу

Розглядається метод пружних розв’язків для розв’язання нелінійних крайових радіаційної повзучості, які дають змогу описувати неізотермічні процеси непружного деформування з урахуванням радіаційного розпухання і радіаційної повзучості опроміненого матеріалу. Для моделювання процесів радіаційного розпухання і радіаційної повзучості застосовуються сучасні підходи, в яких враховується пошкоджуюча доза, температура опромінення, вплив напруженого стану і накопиченої незворотної деформації. Досліджується модифікований метод пружних розв’язків для розв’язання крайових задач радіаційної повзучості. Враховується, що побудова та дослідження властивостей ітераційного методу в задачах радіаційної повзучості ускладнюється тією обставиною, що для доведення збіжності та оцінки точності послідовних наближень необхідно враховувати досить жорстке обмеження, зумовлене з несиметричністю оператора, який пов’язує похибки ітераційного процесу для двох послідовних наближень. За таких умов традиційний підхід дослідження збіжності ітераційного процесу з урахуванням властивостей самоспряжених операторів виявляється неприйнятним. Окрім того, стандартна процедура симетризації рівняння для послідовних наближень призводить до надмірно консервативних оцінок збіжності ітераційного методу, і тому оптимізація його швидкості збіжності має досить наближений характер. Цю задачу розв’язано завдяки використанню спеціальної норми для аналізу збіжності послідовних наближень, що дозволило побудувати модифікований ітераційний процес та довести його локальну збіжність для загального випадку рівнянь радіаційної повзучості. Докладно вивчено властивості модифікованого процесу і на цій основі одержано апріорні оцінки асимптотичної швидкості збіжності послідовних наближень та сформульовано підходи щодо оптимізації методу пружних розв’язків стосовно задач радіаційної повзучості.

Modeling the action of anaerobic biofilm

A mathematical problem of the action of a representative biofilm in the absence of oxygen is formulated. The anaerobic process of decomposition of a dissolved organic matter is considered as a two-stage process, proceeding due to the vital activity of two groups of microorganisms. An approximate analytic solution allowing one to calculate the concentration and consumption of primary and secondary organic substrates with minimal errors has been obtained. On test examples, their rates of transfer through the biofilm surface are determined, and the possibility of the movement of volatile fatty acids in both directions is discussed.

Розв’язність рівнянь у згортках, що виникають при осередненні

Розглядаються початково-крайові задачі для нестаціонарних рівнянь фільтрації в пористих середовищах. Такі задачі моделюють процеси контролю й керування підземними ресурсами і їх можливими забрудненнями. Як моделі пористих середовищ розглядаються періодичні середовища з малим коефіцієнтом мікро масштабності. Наведено твердження про розв’язність і регулярність відповідних осереднених задач у згортках. Ці твердження сформульовано для загальних вхідних даних і неоднорідних початкових умов, і вони узагальнюють класичні результати про розв’язність початково-крайових задач для рівняння теплопровідності. В доведеннях використовуються методи апріорних оцінок і відомий метод Аграновича—Вішика

Напівпровідникові HPHT-алмази як активні елементи електронних приладів: їх структурні та електронні властивості

Методом НРНТ-кристалізації вирощено структурно досконалі монокристали алмазу типу IIb, леговані бором з розвинутими секторами росту {113} і {110}. Односекторні пластини напівпровідникового алмазу одержані при прогнозованому розкрої кристалів шляхом механічної та лазерної обробки з використанням розробленого мікрофотограмметричного 3D моделювання секторальної структури. Методами раманівської та ІЧ-спектроскопії вивчено структурну досконалість, особливості дефектно-домішкового складу кристалів. Електронні властивості секторів росту та міжсекторальних меж охарактеризовано безконтактним методом силової кельвін-зонд-мікроскопії. Показано необхідність застосування визначених оптичних і електрофізичних діагностичних методів паспортизації напівпровідникового матеріалу р-типу і перспективність використання односекторних напівпровідникових пластин для розробки конструкцій діодів Шотткі.