Статья: Наносенсоры для наблюдения за единичными молекулами цитохрома P450 BM3 (2026)

Представлены результаты электроакустических измерений компактного преобразователя со сложной формой цельнометаллического корпуса, как в режиме излучения, так и приёма гидроакустических сигналов. Излучаемая таким преобразователем акустическая мощность превышает 38 Вт для квазигармонических сигналов и достигает 12 Вт для сложных импульсных сигналов. Амплитуда напряжения на выходе преобразователя, работающего в режиме приёма, находится на уровне около 1500 мВ в рабочей полосе частот и 200–400 мВ – вне его рабочей полосы, что в несколько раз выше показателей существующих обратимых гидрофонов при аналогичных значениях принимаемого звукового давления. Применение обратимых компактных преобразователей в составе гидроакустических ретрансляторов, предназначенных для использования на расстояниях до нескольких десятков километров, позволяет снизить массу и габариты таких устройств.

Рассматривается задача повышения точности и быстродействия систем автоматической фокусировки в оптико-электронных системах (ОЭС). Показано, что применение классических ПИД-регуляторов ограничено нелинейностями приводов и нестационарностью наблюдаемых сцен. Предложена структура адаптивной системы, использующей нечеткую логику для динамической настройки коэффициентов ПИД-регулятора. Обоснован выбор функции оценки контрастности методом Тененграда и аппаратной платформы Orange Pi 6 Plus для реализации алгоритмов в реальном времени. Прогнозируется снижение перерегулирования на 20–30 % и времени переходного процесса на 25–35 % при замене классического ПИД-регулятора на нечёткий.

Аналитически определено значение предельного тока транспортировки сильноточного релятивистского электронного пучка (РЭП) в коаксиальном лайнере с сильным магнитным полем. Потенциал центрального электрода в таком лайнере принят равным потенциалу катода, формирующего пучок. Найдены условия формирования виртуального катода в коаксиальном диоде с магнитной изоляцией с двойным катодом, в котором диаметр внутреннего проводника меняется по длине. Экспериментально продемонстрировано явление временно́й компрессии тока РЭП. Увеличение амплитуды тока в 1,5–2 раза при сокращении длительности его импульса от 2,5 нс до ∼ 1 нс обусловлено появлением виртуального катода. Намечены пути дальнейшего изучения динамики РЭП, его временны́х и энергетических параметров, приводящих к формированию виртуального катода и, как следствие, временно́й компрессии РЭП.

Приведены результаты исследований дифференциальной термо-ЭДС и коэффициента Зеебека наноразмерных пленок In2O3/SnO (ITO), полученных методом магнетронного распыления компактной мишени. Показана зависимость коэффициента термо-ЭДС пленок от температуры, а также объяснена ее корреляция с температурной зависимостью электропроводности. Спроектировано автоматизированное устройство для измерения термо-ЭДС пленок и распределения её по их поверхности в диапазоне температур от 300 до 450 К. Полученные результаты позволяют спрогнозировать возможность дальнейшего применения пленок ITO в электронике.

В работе предложена групповая обработка по планетарной схеме, разработаны конструкторско-технологические решения, и проведен ряд процессов для пластин InSb и матричных модулей. По результатам измерений показана возможность увеличения производительности труда и выхода годных в единицу времени при одновременном снижении материальных затрат.

В работе экспериментально и с помощью численного моделирования в осесимметрич- ной трехмерной постановке рассмотрена задача формирования конической поверхности границы раздела «вода–трансформаторное масло» при подаче высоковольтного напряжения на электроды. Благодаря использованию электродов цилиндрической формы с заруглением торцов удалось провести более детальное численное моделирование, результаты которого хорошо согласуются с данными эксперимента. Показано, что для отслеживания границы следует использовать профили фазовой переменной и нормированной осевой скорости. Предложенный метод моделирования процесса может помочь проводить предварительную оценку устойчивости высоковольтного маслонаполненного оборудования к возникновению локальных электрических пробоев из-за возможного появления влажности.

Экспериментально изучены спектры резонансного рассеяния на основной магнитной моде структур, состоящих из субволнового тонкого диэлектрического кольца и плазмы низкого давления. Плазма создавалась в линейной и спиральной люминесцентных лампах, возбуждаемых плоской СВЧ-волной. Обнаружено, что при включении разряда амплитуда индуцированного кольцом магнитного поля на резонансной частоте кольца значительно уменьшается. Эффект уменьшения реализуется при определенной ориентации разряда относительно кольца. Компьютерное моделирование подтверждает эффект уменьшения индуцированного кольцом магнитного поля на резонансной частоте. Электрический разряд может быть использован для переключения резонансных электромагнитных полей диэлектрических элементов в фильтрах, антеннах, системах перераспределения энергии.

Показана зависимость степени разложения CO2 и концентрации основных продуктов (H2 и CO) от скорости потока CO2 на входе реактора. Максимальная степень разложения CO2 достигла 75%.

Проведено исследование дефектов, вызывающих токи утечки и шумы в р+–n-переходах кремниевых фотодиодов. Установлено, что причиной возникновения туннельной компоненты темновых токов являются локальные дефекты в окисле и примесные преципитаты в ОПЗ p–n-перехода. Протекание туннельных токов приводит к воз- никновению шумов, имеющих широкий спектр, в том числе «взрывного» шума.

В данной работе исследовано влияние условий синтеза коллоидных квантовых точек на количество и типы поверхностных состояний, которые, в свою очередь, определяют быстродействие фотосенсоров на их основе. Показано, что замена этандитиола на β-меркаптоэтанол позволяет повысить быстродействие фоторезисторов на осно- ве ККТ HgTe на три порядка.

Впервые на основе коллоидных нанокристаллов AgInS2 с помощью замены лигандов в растворе были получены чернила, пригодные для изготовления фоточувствительных структур. В рамках исследования была подобрана система стабилизирующих лигандов, с которыми полученный золь в диметилформамиде сохранял стабильность в течении двух недель без существенной агломерации. ИК-Фурье спектроскопия подтвердила полноту замены лигандов. С помощью микроплоттера на основе полученных коллоидных материалов на золотых встречно-штыревых электродах была получена фоточувствительная структура фоторезистивного типа, для которой измерены фотоэлектрические характеристики при засвечивании лазером 405 нм.

Представлены результаты экспериментов по прямому измерению электрического поля в отверстии тороида с переменным током частотой 50 Гц. В первом эксперименте использован экранированный зарядочувствительный датчик в виде металлического стержня. При этом обнаружено, что в случае традиционного одноточечного заземления экран не является эквипотенциальным и полностью блокирует работу датчика. Принудительная эквипотенциальность экрана выполнена с помощью двухточечного заземления, при этом датчик внутри экрана успешно регистрирует переменное электрическое поле. Результат эксперимента объясняется присутствием на оси тороида нестационарного безвихревого вектор-потенциала, который оказывает силовое воздействие на свободные электроны в металлическом зонде. Во втором эксперименте использован ползунковый реостат. Такая схема позволяет отказаться от заземленного экрана и эксперимент максимально упрощается. Выводы, полученные в результате экспериментов, дополняют представление о векторном потенциале и его свойствах и могут быть использованы при решении задач электромагнитной совместимости.

В составе мелкодисперсного осадка, доставленного с поверхности Международной космической станции (МКС), обнаружены частицы космической пыли, частицы ме- теороидного, вулканического и морского происхождения, обогащенные органикой. Эти частицы присутствуют в экзосфере Земли и в условиях корпускулярного, рентге- новского и ультрафиолетового облучения являются агрессивным агентом для мате- риалов поверхности орбитальных станций. Анализ элементного состава осадка на по- верхности МКС позволил оценить влияние обнаруженных элементов на стойкость конструкционных материалов орбитальных объектов, а также установить источ- ники их поступления на поверхность МКС