Научный журнал «Доклады НАН РК»

ПОЛИМЕТАКРИЛ ҚЫШҚЫЛЫ МЕН ПОЛИ-2-МЕТИЛ-5- ВИНИЛПИРИДИН ГЕЛЬДЕРІНІҢ ҚАШЫҚТЫҚТАН ӘРЕКЕТТЕСУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ

Gulnur Dyussembayeva — 2024-03-30

Аннотация. Ключевой особенностью интергелевых систем является то, что гидрогели не взаимодействуют непосредственно в растворе. Кислотные и основные гидрогели действуют в системе дистанционно, тем самым изменяя электрохимические свойства раствора (Fazli Wahid, 2020). Изучение электрохимических свойств водных сред в результате дистанционного взаимодействия гидрофобных гидрогелевых интергельных систем состоящих из полиметакриловой кислоты (гПМАК) и поли-2-метил-5-винилпиридина (гП2М5ВП). Обсуждается удельная электропроводность и зависимость рН водной среды от времени и мольного соотношения.Удельная электропроводность водной среды достигала максимального значения через 24часов опыта для гидрогелей с соотношением 2:4, при этом значение pH снижалось по сравнению с исходным значением. При определенных соотношениях кислотных и основных гидрогелей по сравнению с исходными гидрогелями самые низкие значения электропроводности были зафиксированы при соотношении 5:1 и 3:3, где наблюдалась максимальное значение. После 8,5 часов испытаний наблюдается увеличение электропроводности водной среды при соотношении гидрогелей 4:2 и 2:4. Значение pH среды значительно снижается при соотношении 4:2. В этих межгелевых системах максимальное значение электропроводности практически соответствует минимальному значению pH. В интергелевой системе гПМАК:гП2М5ВП с соотношением гидрогелей 1:5 электропроводность среды достигла максимального значения 8.0 через 8,5ч дистанционного воздействия и далее снизилась до 2,8. На рисунке видно, что в случае поли-2-метил-5-винилпиридинового гидрогеля с соотношением 0:6 электропроводность существенно не изменяется со временем. pH среды снизился с 7 до 6,07 за 8,5часа.

Изменения удельной электропроводности наблюдались для всех мольных соотношений гидрогелей. В результате изученных дистанционных взаимодействий между гидрогелями изменение электропроводности гидрогелей в интергелевой системе полиметакриловой кислоты и поли-2-метил-5-винилпиридинаи образование разноименно заряженных и нейтрализованных ионов свидетельствует о наличии эффектов дистанционного взаимодействия между гидрогелями. Таким образом, при активации гидрогель становится высокоионизированным. В результате изменяются электрохимические свойства раствора, а также конформационные и сорбционные свойства макромолекул.

ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАКРИЛИРОВАННОЙ АЛЬГИНОВОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Danelya Makhayeva — 2024-03-30

Исследователей все больше привлекает направление создания мукоадгезивных лекарственных форм на основе природных полимеров, так как они являются биосовместимыми, биоразлагаемыми и нетоксичными. Полимерные гидрогели используются в глазной терапии для повышения эффективности доставляемых лекарственных веществ и защиты роговицы глаза от повреждений. При этом такие системы должны обладать мукоадгезивными свойствами для удерживания на слизистой оболочке глаза длительное время. Данная работа посвящена созданию прототипа лекарственной формы в виде глазных капель на основе модифицированного природного полимера – альгиновой кислоты (АК), определению основных физико-химических характеристик, а также выявлению перспективных сторон практического применения полученных образцов в офтальмологии. В качестве основных физико-химических методов исследования в работе использованы гравиметрия, вискозиметрия, ¹Н-ЯМР-спектроскопия, ИК-спектроскопия, УФ-спектрофометрия, дифференциально-сканирующая калориметрия и in vitro исследования удерживающей способности.

В работе осуществлена химическая модификация альгиновой кислоты глицидилметакрилатом. По результатам ИК-, ЯМР-спектроскопии установлено, что на спектрах метакрилированной альгиновой кислоты присутствуют сигналы двойной связи глицидилметакрилата и отсутствуют сигналы, принадлежащие эпоксидной группе. Изучены физико-химические свойства растворов модифицированного полимера методами УФ-спектроскопии и вискозиметрии. Установлено, что с увеличением концентрации глицидилметакрилата в исходной смеси и понижением температуры повышается вязкость растворов метакрилированной альгиновой кислоты. По результатам исследования оптической плотности модифицированных образцов было выявлено, что концентрация растворов метакрилированной альгиновой кислоты до 1 масс. % является оптимальной с точки зрения прозрачности. Впервые получены прототипы лекарственных форм на основе модифицированных образцов альгиновой кислоты в виде глазных капель и изучены их мукоадгезивные свойства на роговице и веках овечьих глаз in vitro.

STUDY OF THE SYNTHESIS OF ISOPULEGOL AND MENTHOL FROM MONOTERPENE CITRONELLAL

Айдынгуль Карилхан — 2024-03-30

Синтетический синтез ментола является одним из важнейших синтезов в химической промышленности ввиду широкого спектра промышленного применения ментола в современных научных исследованиях. Поскольку цитронеллаль, один из продуктов ментола, является соединением с очень высокой реакционной способностью, его можно рассматривать как основу и основное сырье для синтеза многих органических соединений. Цель исследования: изучить синтез изопулегола и ментола из монотерпенового цитронеллала. Для достижения этой цели в статье был проанализирован обзор научных исследований с высокой достоверностью и данные о синтезе изопулегола и ментола из монотерпенового цитронеллала и выбран эффективный метод. Также в практическом плане были выделены механизм и условия образования продуктов реакции, особенности методов получения ментола путем цитронеллального циклирования и гидрирования. Были изучены свойства продуктов из Казахстанской перечной мяты, проведены хроматографические анализы на ИК - Фурье, элементный анализ Е А3100, представлены результаты анализа.

CHEMICAL CONSTITUENTS OF LIPOSOLUBLE EXTRACT OF ARTEMISIA TERRAE-ALBAE

Мольдыр Дюсебаева — 2024-03-30

В данной работе впервые проведен количественный и качественный анализ фитохимических компонентов лекарственного растения Artemisia terrae-albae произростающего на территории Казахстана. Было определено содержание влаги (7,14 %), общей золы (13,4 %), экстрактивных веществ (57,61 %), органических кислот (1,44%). Экстракт петролейного эфира надземной части Artemisia terrae-albae анализировали с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС). Всего из экстракта петролейного эфира выделено 67 соединений и их относительное содержание определено путем нормализации площади пика, в котором основными компонентами являются генейкозан (14,4%), гептакозан (14,1%), октакозан (12,6%), пентакозан (10,6%). %), гексакозан (5,9%).

INVESTIGATION OF COLLOID-CHEMICAL PROCESSES OF WASTERWATER TREATMENT WITH NATURAL ADSORBENTS

Назгуль Ашимхан — 2024-03-30

Одной из актуальных проблем является очистка промышленных сточных вод от ионов токсичных и тяжелых металлов. Повышение требований к значениям нормативно-допустимого сброса сточных вод требует более эффективных и экологичных способов их очистки. Целью исследовательской работы является изучение коллоидно-химических процессов сорбционной очистки сточных вод от ионов Pb⁺², Ni⁺², Zn⁺² природными адсорбентами. В качестве обьектов исследования были выбраны бентонит монтмориллонит (месторождение Средний Тентек), бентонит красный (месторождение Мукры), цеолит (месторождение Майтобе) и диатомит (Илийского месторождения). Методы исследования – рентгенофазовый анализ, атомно-абсорбционная спектрометрия. Рентгенофазовым анализом определен химический состав. исследуемых материалов. Основным компонентом диатомита является SiO₂, у цеолита – Laumontite состава Ca₄Al₈Si₁₆O₄₈·14H₂O (51,3%). Основой бентонитов является бейделлит-монтмориллонит, имеющий аморфную структуру. Методом атомно-абсорбционной спектрометрии были проведены исследования по сорбции ионов тяжелых металлов (Pb⁺², Ni⁺², Zn⁺²) исследуемыми природными адсорбентами. Лучшими сорбционными свойствами обладают бентониты, месторождении Мукры и Средний Тентек. Здесь содержания ионов свинца, никеля и цинка уменьшаются в среднем на 82-85%. В случае использования диатомита содержание ионов этих же металлов уменьшаются приблизительно на 74-76%, а для цеолита на 64%. В целом можно ожидать проявление адсорбционных свойств этих минералов, которые должны обеспечиваться вследствие высокой пористости в случае диатомита и цеолита или проникновения ионов в межпакетное пространство между слоями бентонитов. Смешивание адсорбентов, увеличение их массовых долей и повышение массы смеси приводит к повышению эффективности степени очистки от этих ионов. В заключения исследования природные минералы месторождений Алматинской области, обладают сорбционными свойствами, которые можно использовать в практических целях, в частности для очистки сточных вод.

БУТАДИЕН-НИТРИЛДІ КАУЧУКТАР МЕН ТОЛЫҚТЫРҒЫШТАР НЕГІЗІНДЕГІ ТЫҒЫЗДАҒЫШ РЕЗИНАЛАРДЫ ӘЗІРЛЕУ

Гузалия Сагитова — 2024-03-30

Повышение работоспособности машин и оборудования является важнейшей задачей отраслевого машиностроения. Один из способов решить эту проблему-обеспечить бесперебойную работу наименее надежных узлов, ограничивающих работу всего оборудования. К таким узлам относятся, прежде всего, уплотнения. Чтобы увеличить ресурс этих узлов, необходимо искать возможности для повышения производительности уплотнений, например, с помощью специального рецепта резиновых смесей или путем введения соответствующих добавок в стандартные резиновые смеси. Повышение технического уровня резинотехнических изделий позволит увеличить срок эксплуатации и эффективность эксплуатации оборудования. Это имеет первостепенное значение в условиях рыночной экономики. В данной работе исследована возможность применения цеолита Даубабинского месторождения в рецепте уплотнительной резиновой смеси. Для изучения влияния цеолитов на свойства резин использовался рецепт для создания уплотнения путем частичной замены углерода.

Применение натуральных минеральных наполнителей в резиновой смеси позволяет улучшить их работоспособность и снизить себестоимость продукции. В этом смысле большое внимание заслуживают природные цеолиты, которые представляют собой минералы, состоящие в основном из силикатов алюминия щелочноземельных металлов.

Можно сделать вывод, что задачу изготовления резин для уплотнительных элементов нефтепромысловой техники можно решить введением в рецепт резиновых смесей специальных добавок, то есть цеолита Даубабинского месторождения. Потому что при использовании природного цеолита показатели свойств резин практически не меняются, соответствуют нормам контроля. Оптимальные физико-механические показатели резин наблюдались при использовании 15 масс.ч. цеолита.

Таким образом, частичная замена технического углерода цеолитом показала повышенную жесткость, прочность и относительное удлинение исследуемых резин. Как правило, использование цеолита в резинах продлевает срок службы машин и снижает их стоимость.

ПОЛИМЕРЛЕРДІҢ ТІКЕЛЕЙ ФОТОХИМИЯЛЫҚ КҮМІСТЕНУІ

Bagdagul Serikbayeva — 2024-03-30

Рекомендован метод нанесения электропроводящих пленок серебра на поверхность полимерных материалов. Для этого механически обработанную и приданную шероховатость полимерную пластину погружают в подходящий раствор для получения поверхностного сорбционного слоя. Процесс активации проводили в растворах, содержащих хлорид меди, в результате такой обработки в результате взаимодействия дихлорида меди и продуктов травления образуются ассоциированные активные центры, содержащие монохлорид меди и частично восстановленную медь. Для серебрения использовали растворы нитрата серебра и аскорбиновой кислоты. Образцы с сорбционным слоем подвергались воздействию электромагнитных волн светового излучения. В качестве источников электромагнитных волн светового излучения использовался солнечный свет и свет ламп искусственного освещения. После промывки и сушки на поверхности образца остается налет металлического серебра.

ЛУПАН ТРИТЕРПЕНОИДТАРЫНЫҢ БИОЛОГИЯЛЫҚ БЕЛСЕНДІ ЗАТТАРЫН СИНТЕЗДЕУ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ

Айгуль Жорабек — 2024-03-30

Потребность в эффективных растительных лекарствах с минимальной токсичностью растет с каждым днем. С точки зрения органического синтеза одним из подходов к разработке таких препаратов является синтез структур с несколькими различными наборами фармакологически активных веществ. При создании таких веществ одним из перспективных путей является химическая модификация доступных биоактивных природных соединений, которая проводится с целью получения аналогов препаратов, обладающих полезными свойствами или имеющих совершенно новые формы активности.

Одним из таких основных соединений можно считать природные тритерпеноиды серии Лупан (бетулин, бетулиновая кислота, лупеол и др.), которые по-прежнему привлекают все большее внимание из-за того, что химики-синтетики определяют широкий спектр биологической активности (противоопухолевая, противовирусная, противовоспалительная, антибактериальная, желчегонная и др.). В качестве основы для получения новых эффективных лекарственных средств из этой группы особый интерес представляет пентациклический спирт - бетулин (3ß, 28дигидрокси-20(29)-Люпен), являющийся основным компонентом коры березы с белыми стеблями рода Betula, широко распространенного на территории Средней Азии.

Статья посвящена изучению новых синтетических изменений некоторых производных Лупана и анализу спектра биологической активности новых производных серии лупан и оценке вероятности наличия основной фармакологической активности для разработки новых лекарств на основе растительного сырья.

Чтобы проанализировать текущее состояние исследований в этой области, мы провели широкую оценку многих исследований, которые позволяют определить необходимость и перспективы продолжения развития в этом направлении. Однако детальный анализ литературных данных показал, что, несмотря на растущий интерес к этой области, исследования синтеза и новых химических изменений, количественного состава и биологической активности тритерпеноидов Лупанового ряда в бересте ранее не проводились (Betula pendula). Поэтому поиск и разработка новых подходов к модификации соединений Лупана и изучение полезных свойств по-прежнему остаются актуальными.

STUDY OF PROPERTIES OF CELLULOSE TEXTILE MATERIALS BASED ON COPPER NANOPARTICLES

Абилкасова Сандугаш — 2024-03-30

В настоящее время актуальной проблемой является совершенствование методов модификации целлюлозных материалов для создания широкого спектра новых, высококачественных материалов с многофункциональными свойствами.

Цель работы-получение текстильных целлюлозных материалов с антибактериальными свойствами на основе наночастиц меди. Рассмотрены методы синтеза наночастиц меди путем восстановления сульфата меди в водной среде в присутствии аскорбиновой кислоты и стабилизатора желатина. Для определения оптимальных условий синтеза изучалось влияние различных факторов на антибактериальную активность наночастиц меди: концентрации применяемых реагентов, значения рН среды, влияние температуры на процесс восстановления ионов меди. Для улучшения антимикробных свойств целлюлозных текстильных изделий, содержащих сульфат меди на основе аскорбиновой кислоты, рекомендуется простой и экологически чистый способ получения концентрированных (около 0.01 моль/л) гидрозолей с наночастицами меди 30-40 НМ.

Полученные гидрозоли были исследованы на спектрофотометре с длиной волны от 400 до 500 нм ("JENWAY") через 7 дней после прямого синтеза и для определения стабильности золы с течением времени. Наночастицы меди получали из растворов CuSO₄ в присутствии восстановителя аскорбиновой кислоты и стабилизатора желатина.

Кислотность раствора сульфата меди изменялась с помощью гидроксида натрия в диапазоне pH 2,8-11,5. Количество образующихся наночастиц увеличивается с увеличением pH 10,3, а дальнейшее повышение pH приводит к гидролизу солей меди, что в некоторой степени уменьшает количество образующихся наночастиц. В исследовании использовался раствор ионов меди с исходной концентрацией соли более 0.1-0.5 моль/л.

Исследования, проведенные с помощью электронной сканирующей микроскопии, выявили наличие наноразмерных частиц в структуре материала. В присутствии восстановителя аскорбиновой кислоты и стабилизатора желатина были синтезированы наночастицы меди. Разработана структура на основе сульфата меди и определены оптимальные условия обработки целлюлозных текстильных материалов наночастицами меди. Установлено, что целлюлозные материалы, обработанные наночастицами меди, обладают антимикробными свойствами, улучшают прочностные характеристики.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ ТЕПЛОВЫХ УСТРОЙСТВ В ТЕХНОЛОГИИ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ

Болатбек Хусаин — 2024-03-30

Аннотация. Экологическое состояние окружающей среды и, в частности, воздушного бассейна — трансграничная, международная проблема. Одним из самых весомых компонентов парниковых газов является диоксид углерода. Вопросы декарбонизации стоят в повестке всех промышленно развитых стран, в том числе и Казахстана. Декарбонизация включает в себя несколько аспектов, наиболее важными из которых являются улавливание (выделение) и хранение (утилизация) диоксида углерода.

Основным источником диоксида углерода являются тепловые устройства, использующие ископаемое топливо. Процесс улавливания (выделения) диоксида углерода осложняется присутствием в выхлопных газах большого количества вредных, мешающих компонентов. В частности, кроме диоксида углерода, при сжигании угля выделяются: азот- и серосодержащие оксиды, оксид углерода (II), летучие органические соединения, зола, пылевые частицы. Отсюда следует, что необходима предварительная очистка, поскольку ни один сорбент или мембрана для извлечения диоксида углерода не выдержит длительного «давления» со стороны пылевых частиц и отравляющих примесей.

Данная работа посвящена проблеме декарбонизации и, в частности, предварительной очистке дымовых газов для получения чистого диоксида углерода. В работе рассматривается принцип построения системы предварительной очистки от вредных примесей отходящих дымовых газов тепловых устройств промышленных предприятий, водогрейных и паровых котлов, печей подогрева и т.д., как мультимодульной комплексной системы.

Использование преимуществ такого подхода создаёт предпосылки для сравнительно простого конструирования мультимодульных комплексных системы очистки на основе свободной компоновки отдельных автономных модулей с возможностью адаптации к конкретным условиям эксплуатации.

THE SECONDARY SCHOOL PHYSICS LEARNING MANAGEMENT SYSTEM (LMS): LITERATURE REVIEW

Zhaudir Baiymbetova — 2024-03-15

Основное внимание в статье уделяется использованию систем
управления обучением в области школьной физики. Cистемы управления
обучением функционируют как центральные узлы, которые эффективно
организуют различные ресурсы, задачи и каналы связи для оптимизации
общего опыта обучения физике. В современном образовательном
пространстве системы управления обучением играют ключевую роль в
разработке динамичной и интерактивной среды обучения. Учитывая акцент
на обучении с использованием информационных технологий, крайне
важно понимать конкретные последствия системы управления обучением
для школьного физического образования. Целью данной статьи является
объяснение многогранной роли систем управления обучением путем изучения
ее теоретических основ, педагогических приложений и влияния на результаты
учащихся в физическом образовании.

ENHANCING PHOTOSENSITIVE PROPERTIES OF WS2 NANOSHEETS VIA ALKYL SPACERS AT THE ATOMISTIC LEVEL

Айнагуль Кемелбекова — 2024-03-15

Мы исследуем увеличение светочувствительных характеристик нанолистов дисульфида вольфрама (WS₂) за счет стратегического включения алкильных прокладок на атомистическом уровне. Используя самые современные методы атомистического моделирования, мы углубляемся в тонкости улучшения светочувствительных свойств нанолистов WS₂, проливая свет на многообещающие пути развития оптоэлектронных приложений. Важность этого исследования заключается в растущей области наноматериалов и их применения в оптоэлектронике. Поскольку мы ориентируемся в сложном ландшафте атомистического моделирования, это исследование способствует более глубокому пониманию основных механизмов, влияющих на светочувствительное поведение нанолистов WS₂. Подходы к атомистическому моделированию стали незаменимыми для разгадки тайн наномасштаба, предоставляя неоценимую информацию о проектировании и оптимизации материалов с расширенными функциональными возможностями. В наших целях мы используем передовые вычислительные методы, в частности метод lanl2dz и квантово-химические расчеты, выполняемые с использованием программного обеспечения GAMESS. Эти инструменты позволяют нам моделировать и анализировать взаимодействия между нанолистами WS₂ и алкильными спейсерами на молекулярном уровне, выясняя влияние этих спейсеров на светочувствительные свойства WS₂. Наши квантово-химические расчеты показывают убедительные результаты, включая оптимизированные структуры, энергии и молекулярные орбитали. Эти данные убедительно свидетельствуют о том, что добавление алкильных спейсеров вызывает благоприятную модуляцию электронной структуры WS₂, тем самым улучшая его фоточувствительные свойства. Оптимизированные структуры и молекулярные орбитали дают подробное представление о сложных изменениях, вызываемых алкильными спейсерами, открывая путь к более полному пониманию основных процессов. Важным результатом является то, что улучшенные светочувствительные свойства нанолистов WS₂ имеют глубокие последствия для оптоэлектронных устройств. Информация, полученная в результате этого исследования, может помочь в разработке и производстве новых материалов с индивидуальными свойствами для таких применений, как фотодетекторы и солнечные элементы.

ДӘРЕЖЕЛІК ЗАҢЫ БАР ЛОГАРИФМДІК МОДИФИКАЦИЯЛАНҒАН СҰЙЫҚТЫҚ КҮЙІНІҢ ӨЗГЕРТІЛГЕН ТЕҢДЕУІ

Aliya Zhadyranova — 2024-03-30

В настоящее время изучение влияния видов взаимодействия между темной энергией и темной материей на космологические параметры, на эволюцию Вселенной имеют большой интерес в космологии. С использованием экзотической идеальной жидкости с отрицательным давлением, удовлетворяющей баротропному уравнению состояния можно описать ускоряющееся расширение Вселенной можно. Большинство моделей темной жидкости описываются с применением неоднородного уравнения состояния. На большом космологическом масштабе стандартная модель дает хорошие результаты, однако на галактическом масштабе имеет некоторые несовпадения. В рассматриваемой модели вязкой жидкости давление жидкости моделируется формулой, описывающей давление изотропных кристаллических твёрдых тел. Давление жидкости должно быть отрицательным, поскольку при положительном растягивающем напряжении давление отрицательно. В логарифмической модели, когда объем Вселенной превышает определенное значение, давление становится доминирующим. Взаимодействующий член подразумевает непрерывный обмен энергией между темными секторами, модифицированное уравнения запишется для темной материи и темной энергии . Взаимодействующий член показывает взаимодействие между тёмной материей и тёмной энергией, если , тогда поток энергии происходит от тёмной энергии к тёмной материи, когда поток энергии идет от тёмной энергии к тёмной материи. Исследуется динамика взаимодействующих моделей. Подбираются функциональные формы для взаимодействующего члена с правильным физическим размером. Затем находятся соответствующие эволюционные уравнения. С применением моделей вязкой жидкости можно решить проблему напряженности Хаббла. Эти модели показывают, что темная энергия таинственная сила, вызывающая ускоренное расширение Вселенной, имеет вязкость, и она сопротивляется потоку и в некоторой степени действует как жидкость. Эта вязкость может влиять на то, как темная энергия взаимодействует с материей, и, соответственно, может влиять на скорость расширения Вселенной. В этих моделях вязкость темной энергии может привести к более сильному взаимодействию с материей в ранней Вселенной, что, соответственно, замедляет скорость расширения. По мере того, как Вселенная увеличивается и остывает, вязкость темной энергии уменьшается, что означает, что она становится доминирующей и приводит к увеличению скорости расширения. Модели вязкой темной жидкости были предложены в качестве возможного решения проблемы напряженности Хаббла, поскольку они могут объяснить различия между двумя измерениями постоянной Хаббла. Тем не менее, эти модели все еще требуют дальнейших исследований, чтобы полностью понять их важность для космологии.

ДЕРОТАТОР ПОЛЯ ДЛЯ ТЕЛЕСКОПА НА АЛЬТ-АЗИМУТАЛЬНОЙ МОНТИРОВКЕ

Виталий Ким — 2024-03-30

В статье рассматривается методика для определения углов поворота и скорости вращения поля фотографической матрицы телескопа на альт-азимутальной монтировке. Вращение фотографической матрицы по указанным параметрам необходимо производить для компенсации побочных эффектов, связанных с непараллельностью оси вращения небесной сферы и оси вращения телескопа. Механические устройства, предназначенные для компенсации указанных побочных эффектов, называются деротаторами поля. Актуальность задачи обусловлена необходимостью исследования тусклых объектов дальнего космоса (активные ядра галактик, оптические послесвечения гамма-всплесков и пр.) на больших телескопах с альт-азимутальными монтировками, на которых невозможно проводить длительные наблюдения без ротации поля камеры. Данная методика может быть применена при проектировании деротаторов и создания сопутствующих программ, необходимых для получения качественных фотографических изображений астрономических объектов с длительными экспозициями.

ҚАБАТТЫ ТҰТҚЫР СЕРПІМДІ ЦИЛИНДРДЕ СТАЦИОНАРЛЫҚ ЕМЕС ТОЛҚЫНДАРДЫҢ ТАРАЛУЫ

Абдурахим Марасулов — 2024-03-30

Исследования стационарных (или установившихся) колебаний и распространения волн в деформируемых волноводах представляют значительный интерес во многих областях науки и техники. Целью работы является исследование задач о распространении волн в вязкоупругом двухслойной цилиндре, также разработка эффективных методов решения задач о распространении нестационарных волн в слоистом вязкоупругом цилиндре для различных ядер релаксации. Предполагается, что массовые силы отсутствуют, а на границах однородных слоев ставятся условия жесткого контакта. Задача поставлена и решается в цилиндрической системе координат. На границах заданы нормальная нагрузка или радиальное перемещение. Материалы слоев упругие или вязкоупругие. На контактных поверхностях между слоями приняты условия непрерывности векторов перемещений и напряжений. Для решения задачи используется преобразование Лапласа по времени. Решение строится с помощью интегрального преобразования Лапласа по времени с последующим обращением. Получена спектральная краевая задача для системы обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных с комплексными коэффициентами, которая сводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений с комплексными коэффициентами. Полудискретизированная задача решается методом прямых и ортогональной прогонки Годунова в сочетании с методами Мюллера и Гаусса. Получены дисперсионные кривые первых двух мод колебаний в бесконечном вязкоупругом цилиндре. В случае цилиндра с радиальной трещиной первая мода имеет граничную частоту, а фазовая скорость стремится к бесконечности. При больших волновых числах предельная фазовая скорость этой моды также совпадает со скоростью волны Рэлея. Приведен пример численной реализации.

RSM MODEL FOR CALCULATING NON-ISOTHERMAL TURBULENT FLOW OF A VISCOPLASTIC FLUID IN A PIPE

Пахомов Максим — 2024-03-30

В данной статье представлены результаты расчетов RANS неизотермического турбулентного течения вязкопластичной жидкости в трубе. Для моделирования турбулентности использовалась модель напряжений Рейнольдса (RSM). Результаты расчетов ньютоновской и неньютоновской жидкостей сравнивались с данными прямого численного моделирования (DNS) других авторов. Расчетные данные RSM показали значительную анизотропию осевых и радиальных флуктуаций скорости (до нескольких раз) и хорошее согласие с данными DNS других авторов. Включение дополнительных условий стока и источника в уравнения переноса для осредненных и турбулентных характеристик потока приводит к более точному согласованию с расчетами DNS в части распределения турбулентных неньютоновских свойств потока. Результаты расчетов неизотермического турбулентного потока свидетельствуют о переходе ньютоновской жидкости в вязкопластическое состояние. Получено увеличение турбулентной кинетической энергии в ядре потока и затухание в зоне проявления напряжения текучести. Осредненные и пульсационные профили выражают упомянутую трансформацию неизотермического турбулентного потока.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ОРБИТАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯКОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

К. Саурова — 2024-03-30

Работа посвящена исследованию имитационного моделирования
динамики орбитального движения космического аппарата.
Имитационное моделирование представляет собой мощный инструмент
для анализа и прогнозирования поведения космических объектов в
различных
условиях. Авторами рассматриваются основные принципы
построения модели орбитального движения, включая учет гравитационного
взаимодействия с планетами, солнцем и другими космическими объектами, а
также аэродинамические и другие внешние воздействия. Также обсуждаются
методы верификации и валидации модели, включая возможные области применения полученных результатов для оптимизации миссий космических
аппаратов и планирования космических операций. Проведены расчеты
орбитального движения и получены имитационный модель различные виды
орбитального движения КА. Работа включает в себя как теоретические
размышления, так и практические примеры имитационного моделирования,
что делает ее полезной для исследователей и инженеров, занимающихся
разработкой и управлением космическими миссиями.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЭНДВИЧ И ОБРАТНО-КОНТАКТНЫХ ПЕРОВСКИТНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Ерик Шаленов — 2024-03-30

Появление гибридных галогенидных перовскитных материалов сделало огромный прорыв в фотоэлектрике (ФЭ) в последнее десятилетие благодаря их замечательным оптоэлектронным свойствам, таким как высокие коэффициенты поглощения, перестраиваемая запрещенная зона, низкая энергия связи экситонов, большие длины диффузии носителей и высокая подвижность носителей заряда. На сегодняшний день гибридные галогенидные перовскитовые солнечные элементы (ПСЭ) демонстрируют рекордную эффективность преобразования энергии (power conversion efficiency (PCE)) в 25,5 % для однопереходных и 29,1% для монолитных перовскитовых/кремниевых тандемных солнечных элементов, которые превосходят другие тонкопленочные фотоэлектрические технологии (например, CIGS, CdTe), и сравнимы с хорошо зарекомендовавшими себя солнечными технологиями, такими как кристаллические кремниевые солнечные элементы. Чтобы ускорить развитие ПСЭ в направлении коммерциализации, необходимо хорошо решить ряд критических вопросов, таких как воспроизводимая высокая эффективность, долгосрочная стабильность, гистерезисное поведение, токсичность свинца и масштабируемость. Высокая универсальность тонкопленочных технологий изготовления создает высокую гибкость в проектировании архитектуры устройств, позволяя ПСЭ иметь значительные возможности для улучшения производительности устройств. Для дальнейшего повышения производительности перовскитных солнечных элементов многообещающим вариантом является внедрение в них структуры с интегрированным обратным контактом, которая, как ожидается, сможет снизить потери света. В этой работе используется метод численного моделирования для сравнения двух структур. Мы исследовали факторы, которые могут повлиять на эффективность преобразования энергии интегрированным обратным контактом перовскитных солнечных элементов, чтобы продемонстрировать, что они имеют преимущество перед традиционными многослойными перовскитными солнечными элементами. Представленные результаты дают рекомендации по проектированию и изготовлению высокоэффективных интегрированных обратным контактом перовскитных солнечных элементов.

DESTRUCTION OF COMETS BY THERMAL STRESSES

Ruslan Spassyuk — 2024-03-30

. Проблема разрушения комет до сих пор не решена. Кометы способны разрушаться неожиданно в произвольных местах орбиты. Механизмы, которые привлекаются для объяснения этого явления, не дают удовлетворительных прогнозов возможности распада каждой конкретной кометы. В дополнение к имеющимся механизмам разрушения комет мы предлагаем использовать метод термических напряжений, возникающих внутри и на поверхности кометных ядер по мере их приближения к Солнцу по вытянутым орбитам. В модельных расчётах мы используем уравнение тепловой диффузии для расчёта компрессионных тепловых напряжений на поверхности и разрывных напряжений внутри кометных ядер шарообразной формы при их приближении к Солнцу по параболической орбите. Из сравнения пределов прочности материала ядра с полученными тепловыми напряжениями можно делать прогнозы о растрескивании кометных ядер разных размеров на различных расстояниях от Солнца. Расчёты проведены для двух различных фазовых состояний льда: гексагонального кристаллического льда (Ih) и аморфного льда. Основные выводы сделаны на основе данных кристаллического льда. Проведено сравнение данных наблюдений вспышечных явлений и распада реально наблюдаемых комет с результатами расчётов. Из наблюдений случаев распада комет можно также судить о составе материала комет и их реальной прочности.

АСТРОХАБ ШЕҢБЕРІНДЕ ҒЫЛЫМДЫ НАСИХАТТАУ

Saule Shomshekova — 2024-03-30

В данной статье проведен обзор методов и ресурсов популяризации астрономической науки в рамках Астрохаба, который будет создан на базе обсерватории Ассы-Тургень в Казахстане. Кроме того, было отмечено, что с помощью национальной виртуальной обсерватории молодые специалисты в области астрономии и астрофизики имеют возможность повысить свою квалификацию, анализируя данные реальных наблюдений и проводя исследования. Наша цель — создание условий для популяризации образования и науки: подготовка материалов и инструментов, а также организация мастер-классов и популяризация науки для широкой общественности.