Просторовий розподіл та переважна орієнтація молекул білків у моношарі досліджена з застосуванням кінетики поверхневого плазмонного резонансу (ППР) та мікроскопії атомних сил (МАС) підчас адсорбції фібриногену людини на поверхню золота. У роботі проведена серія специфічних імунних реакцій щоб проаналізувати адсорбційно-конформаційний стан плівок фібриногену. Отримані результати демонструють прямий зв'язок кінетичних параметрів реакції антиген-антитіло з конформацією фібриногену на межі розподілу. Застосування МАС і ППР аналізів дало можливість визначити одно-, двох- та трьох молекулярні структурні сполуки фібриногену на межі розподілу. Адсорбція фібриногену на поверхню полікристалічного золота - це складний процес, що містить: розгортання, стимульоване поверхнею, само-збирання та адсорбцію, які відбуваються конкурентно у часі. Цей результат підтверджує перспективу запропонованого підходу у біосенсорній техніці для визначення просторового розподілу та біофункціональних властивостей специфічних білків, які адсорбуються з біологічних рідин.

Розглянуто теорію електромагнітних флуктуацій в плоскошаруватих середовищах з акцентом на ефектах, пов'язаних з власними тепловими полями та нульовими коливаннями в області простору, заповненій прозорим середовищем. Запропоновано методи опису таких ефектів і обговорено результати їх застосування до розрахунку спектра флуктуацій у ряді випадків обмеженої плазми та плазмоподібних середовищ. Розглянуто численні приклади конкретних розрахунків, що демонструють можливість визначального впливу теплових полів і нульових коливань у прозорих середовищах на поведінку різноманітних кореляційних функцій електромагнітних полів в околі межових поверхонь (включаючи тиск на такі поверхні) та на спектри теплового випромінювання напівобмеженої плазми.

Показано, що ефекти кривизни можуть суттєво змінити характеристики межового шару та зменшити загальний опір таких вісесиметричних тіл у нестисливій рідині. З використанням точного розв'язку розраховано вісесиметричні форми з від'ємним градієнтом тиску на переважній частині поверхні (до 99,7 % тіла). Одержані форми можна використовувати для подальшої оптимізації та контролювання фюзеляжів дозверхових літаків та суден.

Для дослідження структури теплової лінзи, що наводиться в активному стержні Nd:АIГ-лазера при неперервній накачці, було використано інтерферометр Маха-Цендера і електронну спекл інтерферометричну систему. Показано, що аберації теплової лінзи малі, відіграють роль збурень і призводять до виходу в генерацію всіх тих поперечних мод, підсилення яких в резонаторі переважає втрати. Показано, що при зміні рівня накачки відбувається зміщення оптичної осі лінзи та поворот її головних площин.

Шорсткі поверхні GaAs різної морфології, отримані хімічно-механічною поліровкою та анізотропним травленням, розгянуто як геометрично невпорядковані системи з керованим ступенем невпорядкованості. Для їх дослідження та кількісного статистичного опису використано мікроскопію атомних сил і профілометрію. Вплив геометричної невпорядкованості на розсіяння електромагнітних хвиль досліджено в широкому спектральному діапазоні від Х-променів до інфрачервоного світла. Вдосконалення кристалічної структури анізотропно травленого підповерхневого шару підтверджено результатами експериментів з ослабленого повного внутрішнього відбивання (ОПВВ) і комбінаційного розсіяння світла. Незвичайно посилені смуги поверхневих поляритонів для поверхні дендритної морфології спостережено у спектрах ОПВВ і комбінаційного розсіяння.

Для функції, яка неперервна на компактній множині комплексної площини і відповідає певним додатковим умовам, знайдено алгоритм для побудови максимальної субгармонічної міноранти.

Розглянуто типи неперервного випромінювання, що виникають від поверхні металів і вторинно емітованих частинок під час іонного бомбардування. Наведено деякі експериментальні результати досліджень широких молекулярних смуг, випромінювання поверхневих плазмонів. Проаналізовано механізми процесів збудження, які ведуть до емісії неперервного випромінювання.

Подано результати фотометричних досліджень спалахуючої зірки EV Lac, отримані під час скоординованих спостережень у 1998 р. У ході одночасних спостережень зірки в UBVRI- та H-смугах не знайдено жодних суттєвих змін блиску в ІЧ-діапазоні, які б збігалися зі спостережуваними оптичними спалахами. У рамках зональної моделі плямистості зірок знайдено параметри неоднорідності поверхні EV Lac.

Досліджено початкові стадії корозійної втоми з поверхонь напівколових вирізів у системі "низьковуглецева сталь - 3-й розчин NaCl" під різними навантаженнями та за неоднакових електрохімічних умов на поверхні вирізів. Показано, що процеси електрохімічного розчинення металу відіграють домінуючу роль на перших стадіях розвитку коротких корозійно-втомних тріщин. Запропоновано залежність для прогнозування характеристичної густини корозійно-втомних тріщин як функцію параметрів циклічного навантаження та електрохімічного розчинення металу на поверхні вирізу.

Запропоновано детерміністичний та ймовірнісний методи для прогнозування росту тріщин в елементах конструкцій з вирізами. Методи враховують закономірності росту коротких тріщин і спрощують процедуру прогнозування. У детерміністичному підході прийнято експоненціальний закон зниження коефіцієнта концентрації напружень з віддаленням від вершини вирізу в напрямку поширення короткої тріщини. Рівняння для опису поширення тріщини по поверхні і в глибину матеріалу одержано на підставі формули Паріса. Імовірнісний підхід базується на лінійній механіці руйнування й передбачає стохастичну природу росту втомної тріщини. Обидва методи встановлюють вирази, що дозволяють оцінити втомну довговічність коротких та довгих тріщин. Правомірність підходів підтверджена для середньовуглецевої сталі.

Показано, що розподіл нейронних молекул клітинної адгезії (NCAM) на поверхні нейритів нейронів гіпокампа миші, що активно ростуть за умов культивування, складається принаймні з двох складових. Одна з них проявляється в експоненціальному зменшенні імунофлуоресценції NCAM, яке спостерігалося по мірі віддалення від соми та конуса росту нейриту в бік центральної частини останнього. Ця складова може бути описана моделлю, яка припускає дифузний перерозподіл NCAM із місця переважного вбудовування таких молекул (соми нейрона і конуса росту). Інша складова виявляється за присутністю кластерів NCAM, які аперіодично розподілені вздовж нейритів. Деякі з таких кластерів (які спостерігалися після імунозабарвлення живих гіпокампальних нейронів антитілами до NCAM) можуть стрибкоподібно рухатися вздовж нейритів як в антероградному, так і в ретроградному напрямку, причому швидкість їх руху під час стрибка сягає 0,5 мкм/с. Зроблено висновок, що крім пасивної дифузії NCAM існує активний механізм перерозподілу даних молекул у центральній частині нейритів.

З використанням універсального методу графів описано новий спосіб отримання формул для швидкості росту втомної тріщини в ізотропному тілі. Ці формули виведено раніше за допомогою енергетичного методу на базі першого закону термодинаміки, де швидкість зміни енергії пов'язана зі зміною поверхні тріщини під циклічним навантаженням.

Поверхностная плотность молекул клеточной адгезии (САМ) в дистальных участках растущего нейрита во многих случаях является условием его успешного роста. Такое увеличение плотности достигается путем экзоцитозного встраивания везикул, содержащих в себе САМ, в мембрану конуса роста с последующим перераспределением САМ вдоль клеточной поверхности за счет латеральной диффузии и эндоцитоза. Используя математическую модель указанных процессов, количественно описаны условия, при которых в разветвленном нейрите возможно возникновение двух качественно различных распределений: поверхностная плотность САМ возрастает вдоль обеих дочерних ветвей, что должно способствовать росту обеих этих ветвей, т. е. успешному ветвлению, поверхностная плотность САМ возрастает вдоль одной из дочерних ветвей и уменьшается вдоль второй, что может привести к ретракции последней. Показано, что распределения поверхностной плотности САМ определяются геометрическими факторами и механизмами внутриклеточного транспорта САМ в конусы роста дочерних ветвей. Сходные диаметры дочерних ветвей, их небольшая длина, интенсивный латеральный перенос САМ, а также перераспределение САМ в точке ветвления пропорционально площади поверхности дочерних ветвей способствуют увеличению поверхностной плотности САМ вдоль обеих дочерних ветвей. Асимметричное ветвление может привести к уменьшению поверхностной плотности САМ вдоль более тонкой или более толстой дочерней ветви, если САМ распределяются поровну или пропорционально площади поперечного сечения ветви соответственно.

Предположенная модель помогает понять возможную связь между внутриклеточным транспортом САМ, их поверхностным распределением и геометрией ветвления нейритов.

В даній статті аналізуються особливості отримання центрів забарвлення та фотостимульована рекомбінація в лужно-галоїдних тонких плівках і можливості використання цих плівок як високочутливих люмінесцентних запам'ятовуючих середовищ для швидкісної оптичної обробки даних. Зроблені висновки, що радіаційні дефекти в легованих монокристалічних структурах просторово розподіляються поблизу легуючих речовин. Вплив поверхні чітко виражений в полікристалічних тонких плівках. Виділення нерелаксованих Н-центрів з поверхні значно змінює розподіл F-центрів та діркових центрів легуючих речовин, утворюючи при цьому взаємодіючий з F-центром ланцюжок поблизу поверхні зерен. В зв'язку з цим в легованих наноструктурах поміж віддаленими парами спостерігаються незалежні від температури утворення F-центрів та фотостимульована рекомбінація. Обговорюються основні функціональні можливості активних середовищ.

Досліджено механізм збудження фотолюмінесценції пористого кремнію методами фотолюмінесценції та інфрачервоного поглинання. Показано, що існує два типи спектрів збудження, які містять або дві смуги (видиму та ультрафіолетову), або тільки одну (ультрафіолетову) смугу. Вивчено залежності інтенсивностей кожної смуги від режимів електрохімічного травлення, а також їх поведінка у процесі старіння та термічного оброблення пористих шарів. Показано, що існують два канали збудження фотолюмінесценції. Видима смуга у спектрі збудження при 300 К пов'язується з поглинанням світла у речовинах, які адсорбовані на поверхні кремнієвих ниток.

Розглянуто вплив статичної міцності (границі текучості) матеріалу на основні параметри процесу проникання - питому роботу утворення каверни та тиск на поверхню контакту. Отримано аналітичні вирази й кількісні оцінки питомої роботи затраченої на утворення сферичної та циліндричної каверн, а також тиску на поверхні таких каверн за умов статичного розширення останніх для жорсткопластичної та пружнопластичної моделей матеріалу. Показано адекватність оцінок питомої роботи деформування пластини при утворенні сферичної каверни та при утворенні каверни в результаті проникання жорсткого стрижня. Оцінено вплив деформаційного зміцнення матеріалу на максимальну радіальну напругу на поверхні каверн. Встановлено, що за низьких швидкостей проникання суттєвий вплив на опір прониканню й розширення каверни має пружна стисливість матеріалу в області непружних деформацій. Проаналізовано кінетику напружено-деформованого стану матеріалу під час проникання деформівного стрижня.

Висвітлено експериментальні результати, що показують вплив нагрівання електронним пучком на параметри запису інформації у плівках барвника. Композитні плівки барвника отримано методом вакуумного напилення. Вивчено зміни оптичних властивостей і структури поверхні. Плівки органічного барвника опромінено електронним пучком за різної тривалості опромінення, щоб змінити структуру і морфологію поверхні. Зміни, що спостерігались у структурі, досліджено за допомогою електронного мікроскопа з високою роздільною здатністю. Максимальне збільшення ширини спостережено для аморфної плівки барвника на початковій стадії дифракційної картини. Відпал плівок барвника електронним пучком протягом 2 - 5 с веде до утворення зерна, розмір якого змінюється від 2 до 5 нм. Виявлено, що плівки органічного барвника мають гексагональну структуру зерен, утворених після відпалу електронним пучком. Оцінено порогові енергії, необхідні для зміни структури поверхні плівки барвника у процесі опромінення електронним пучком. Отримані результати дають змогу вивчити поведінку шарів барвника як середовища для запису інформації за допомогою електронного пучка.

Запропоновано узагальнення підходу Фоккера-Планка до опису дифузії на двомірний випадок. Вираз для коефіцієнта дифузії у "закріпленому" періодичному потенціалі модифіковано з врахуванням крутості бар'єру, а також його висоти. На відміну від одномірного випадку, ніякого строгого аналітичного розв'язку рівняння Фоккера-Планка в двомірному випадку немає. Запропоновано апроксимацію больцманівського типу для потоків в сідловій площині. Чисельний розв'язок показав, що така апроксимація має силу.

Плазмове азотування, також відоме як іонне азотування або азотування плазмою жевріючого розряду, є методом поверхневого зміцнення. Гази типу аргону, водню і т. ін. можуть використовуватися як каталізатор (поряд з азотом), що допомогає утворенню прошарку нітриду. Товщина, таким чином сформованого прошарку нітриду, може бути приблизно 0,01 - 0,1 мкм. Оскільки товщина прошарку нітриду збільшується, поверхню матеріалу можна зробити твердішою. Твердість поверхні матеріалу можна виміряти різноманітними методами. У цій роботі виміряно твердість з використанням дюрометра.

Досліджено підвищення втомної міцності зварних з'єднань стальних конструкцій унаслідок зняття концентрації зварювальних напружень. Основна увага зосереджена на так званому контактному методі обробки поверхні зварного з'єднання, який по суті є близький до технології контактного зварювання. Показано, що ця обробка усуває не тільки дефекти шва, але помітно підвищує границю витривалості з'єднання (від 20 до 100).