Обзоры

4 Июня 2018

Рост заболеваемости хронической почечной недостаточностью в развивающихся странах становится все более актуальной проблемой общественного здравоохранения. Обычно указанное заболевание идентифицируют путем измерения скорости фильтрации и альбуминурии. В качестве маркеров для определения функции почек обычно используют креатинин и цистатин C. Однако указанные маркеры довольно нечувствительны, когда речь идет об идентификации пациентов с высоким риском хронической почечной недостаточности. Поэтому существует потребность в разработке новых и более чувствительных биомаркеров.

Относительно недавно были выявлены энкефалины, которые кодируются геном проэнкефалина (PENK) на хромосоме 8 и аналогичны другим нейропептидам. Биосинтез активных энкефалинов включает в себя протеолитическое расщепление прекурсора белка-предшественника проэнкефалина (PENK). В последнее время наблюдается, что уровни PENK в плазме ассоциируются с уменьшением рассчитанной скорости клубочковой фильтрации (eGFR). Проэнкефалин служит биомаркером в прогнозировании риска развития хронической почечной недостаточности у здоровых пациентов или пациентов с метаболическим синдромом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, аутоиммунными заболеваниями, гипертонией, диабетом.


30 Мая 2018

В настоящее время одной из важных задач в сфере нефтедобычи является разработка новых технологий, повышающих нефтеотдачу заброшенных нефтяных месторождений. Кроме того, актуальным требованием является снижение потребности стран в импортируемой нефти.

Наиболее известным способом вторичной добычи нефти является технология заводнения, при которой вода под давлением впрыскивается в нефтеносный пласт, смещает остаточную нефть и перемещает ее в добывающую скважину. Однако в какой-то момент процент воды в масляно-водяной смеси становится настолько высоким, что неэкономично продолжать откачивать нефть из скважин, поэтому даже после вторичной добычи значительная часть сырой нефти остается в пласте.

В последнее время особое внимание уделяется способам повышения нефтеотдачи, использующим биомассу бактерий и биопленку, продуцируемую бактериями. Недостатками таких методов является необходимость контроля роста бактерий для получения полимеров, которые могут протекать в скважинах вместе с жидкостью и повышать ее вязкость без закупоривания биопленки.


8 Июня 2018

Большинство опасных заболеваний передаются насекомыми-переносчиками. Так, около 800 000 человек ежегодно умирают от малярии. Поэтому для профилактики и устранения инфекционных заболеваний важную роль играет борьба с переносчиками инфекции. Однако у насекомых, являющихся переносчиками болезней, со временем развилась устойчивость к инсектицидам.

Ежегодно насекомые, растительные патогены и сорняки уничтожают более 40% всего потенциального производства продуктов питания. Эта происходит, несмотря на применение пестицидов и использование широкого спектра нехимических средств контроля, таких как севооборот и биологический контроль.

К числу наиболее распространенных вредителей относятся растительные паразитические нематоды, брюхоногие моллюски (слизняки и улитки), которые могут существенно снизить урожайность, влияя на качество собранных продуктов, а также могут переносить различные заболевания.

Таким образом, существует необходимость в новых пестицидах для эффективной борьбы с насекомыми-переносчиками, имеющими устойчивость к инсектицидам.


8 Июня 2018

Основной проблемой при использовании аккумуляторных батарей для хранения энергии является то, что когда вторичная батарея избыточно заряжена, то ускоряется процесс повреждения материала, из которого изготовлена вторичная батарея и разложения электролита, что приводит к быстрому износу вторичной батареи, т.е. значительно сокращается ее срок службы.

На сегодняшний день известна конструкция аккумуляторной батареи, которая включает в себя несколько последовательно соединенных батарей, в том числе батарею, имеющую область перегиба, предназначенную для поддержания глубины разряда батареи на требуемом уровне. В тот момент, когда напряжение батареи для определения глубины разряда достигает заданного значения, точно измеряется глубина разряда всего батарейного блока, что позволяет использовать блок в пределах диапазона напряжения, который поддерживается ниже уровня перезарядки.

Недостатком описанной конструкции является то, что для изготовления батареи для измерения глубины разряда должен использоваться активный материал электродов, который отличается от материала, используемого в остальных батареях блока. Таким образом, при изготовлении батарейного блока, батареи для определения глубины разряда приходится изготавливать отдельно от остальных батарей, что делает процесс изготовления сложным и неэффективным.


8 Июня 2018

Одной из основных проблем медицинской отрасли является инфекционный контроль и сокращение распространения микроорганизмов, которые могут формировать колонии, называемые биопленками. Для лечения инфекционных заболеваний, вызванных биопленками, используют антибиотики. Однако некоторые штаммы микроорганизмов имеют к ним устойчивость. Для растущего числа микроорганизмов отсутствует эффективная терапия, а продуктивные единичные антибиотики являются трудно вводимыми в организм, дорогими и имеют побочные эффекты.

Одним из способов предотвращения образования биопленки является использование антимикробных покрытий, обладающих бактериостатическими или бактерицидными свойствами. В последнее время в качестве поверхностно-активных веществ с антимикробной активностью применяют четвертичные соединения аммония, которые состоят из необратимо положительно заряженного четвертичного атома азота, где, по меньшей мере, один заместитель представляет собой длинную алифатическую цепь.

Преимущество полимерных антимикробных покрытий состоит в том, что они являются химически стабильными, нетоксичными и нелетучими, что делает их более эффективными и экологически безопасными по сравнению с традиционными антимикробными покрытиями.

Разработка антимикробных покрытий ограничена наличием подходящих противомикробных препаратов, которые могут быть включены в термопластичные полимеры. Таким образом, существует потребность в бюджетной, устойчивой, безвредной и эффективной композиции для устранения микробов и предотвращения образования биопленки. Кроме того существует потребность в экологически безопасном антимикробном поверхностном покрытии, которое минимизирует или устраняет бактериальную резистентность.


7 Июня 2018

Целью гидравлического разрыва пласта является увеличение добычи нефти или газа из подземных пластов. Гидравлический разрыв осуществляется путем впрыскивания жидкости в подземную формацию при давлениях, способных образовывать трещины в окружающей земле. Гель или гибридные жидкости для гидроразрыва могут содержать растворитель, гелеобразующий агент (загуститель), проппант и деэмульгатор. Вязкость гелеобразующего агента (загустителя) позволяет суспендировать проппант в жидкости.

В процессе гидравлического разрыва требуется взаимодействие между гелеобразующим агентом (загустителем) и деэмульгатором. Известные способы приводят к преждевременному полному или частичному разрушению гелеобразной жидкости до завершения процесса гидроразрыва, что может привести к уменьшению проводимости скважины и, следовательно, к снижению объема добычи углеводородов.

В качестве эффективных и экологически безопасных деэмульгаторов для извлечения углеводородов из подземного пласта используются ферменты. Однако применение ферментов при извлечении углеводородов ограничено потерей ферментативной активности в щелочной среде или в высокотемпературной среде.

Таким образом, существует необходимость в химически и физически защищенных ферментах для обеспечения эффективного разрыва гелеобразных жидкостей в стволе скважины.

Так, например, в патенте WO2015/039032 описаны частицы для обработки скважин, содержащие внутренний слой и оболочку, причем внутренний слой содержит подкисляющий агент и фермент. В патенте WO97/24179 раскрыты частицы, имеющие гидрофильный внутренний слой внутри оболочки, который предпочтительно содержит полиамиды.


7 Июня 2018

После вспышки листериоза в Соединенных Штатах в связи с потреблением яблок, покрытых карамелью, возникла необходимость применять профилактические меры при их производстве.

Одним из способов предупреждения возникновения листериоза является промывка яблок водными дезинфицирующими средствами. Тем не менее, системы промывки не всегда практичны из-за стоимости и габаритов устройств, а также ввиду проблем, связанных с подачей воды. Кроме того, было установлено, что этот способ дезинфекции имеет ограниченную эффективность и может привести к возникновению перекрестного загрязнения. Помимо прочего, остаточная влага на яблоках препятствует нанесению карамели, что создает трудности при производстве. Следовательно, желательно применять способы дезинфекции без использования водных дезинфицирующих средств.

Относительно недавно для дезинфекции фруктов было предложено использование озона. Однако озон в складских помещениях применяется в малом количестве, чтобы предотвратить чрезмерную коррозию арматуры и снизить опасность для работников. При этом для уменьшения числа микробов требуется длительное время воздействия.

Таким образом, существует необходимость в разработке способов и устройств, в которых используют газообразный озон, для уменьшения количества микробов, в частности микробов Listeria, в пищевых продуктах и контейнерах.


5 Июня 2018

Системы теплообмена используются в различных сферах жизни, например, нагрев воды, используемой для бытовых, коммерческих или промышленных целей. Разработчики систем теплообмена столкнулись с множеством проблем, например ограничение в размерах теплообменника. Кроме того, необходимо, чтобы нагретая жидкость выходила из системы с постоянной температурой, что и является основной проблемой подобных систем.


5 Июня 2018

Электронные устройства прочно вошли в нашу жизнь, при этом скорость их работы возрастает с каждым годом. Соответственно возрастает потребность в теплорассеивающих материалах для отвода выделяющегося тепла.

Известно множество составов теплопроводящих композиций. В качестве добавки, повышающей теплопроводящие свойства состава, в них предлагается использовать нитрид бора, порошок металла с низкой температурой плавления, порошок оксида цинка или порошок оксида алюминия. Несмотря на то, что описанные композиции обладают высокой теплопроводностью, основным их недостатком является высокая вязкость, что существенно усложняет их нанесение на поверхность электронных устройств.


5 Июня 2018

При создании топливных композиций разработчики сталкиваются с проблемами обеспечения эффективного распыления таких топлив, особенно это актуально в отношении средних дистиллятов и тяжелых фракций, имеющих низкое давление пара.

Для эффективного сжигания жидкое топливо должно испаряться и смешиваться с воздухом или кислородом. При распылении образуются мелкие частицы жидкого топлива, большая площадь поверхности которых приводит к быстрому испарению и, следовательно, к быстрому и эффективному сгоранию. Зачастую даже при эффективном распылении стехиометрическое сжигание не может быть достигнуто. Это связано с невозможностью обеспечения в процессе горения идеального смешения во времени и распределения размеров распыленных частиц. В связи с этим требуется подача в систему избыточного воздуха, который и обеспечивает эффективность сгорания топлива. Однако, большое количество воздуха в свою очередь может привести к уменьшению рекуперации тепла. В связи с этим, должен быть достигнут оптимальный баланс между обеспечением эффективного сгорания топлива и рекуперации тепла.

Для изменения свойств топлива с целью повышения эффективности сгорания могут быть использованы такие полимеры как полиизобутилен, полилаурилметакрилат. Однако данные компоненты имеют низкую температуру стеклования, что отрицательно отражается на их обрабатываемости. Известны компоненты и с приемлемой температурой стеклования, но недостаточная растворимость их в топливе делает их непригодными для изменения реологических свойств топлива.



4 Июня 2018

Большую популярность сегодня набирают усовершенствованные системы помощи водителюADAS. Такие системы способны предотвращать столкновения, предупреждать о выезде из полосы движения, также они могут представлять собой автоматические тормозные системы, адаптивные системы круиз-контроля или системы обнаружения пешеходов, встроенные в транспортные средства. ADAS полагается на множество датчиков высокого разрешения, передающих информацию в центральный модуль управления, который собирает данные и принимает решение, как наилучшим образом реагировать на ситуацию. Для нормального функционирования таких систем передача данных внутри транспортного средства должна осуществляться быстро и надежно, а именно передача данных со скоростями выше 100 Мбит/с и полосой пропускания не менее 100 МГц. Подключение данных также должно быть безопасным, чтобы защитить информацию внутри транспортного средства от внешних атак и сбоев со стороны лиц, которые намерены вызвать сбои и повреждения транспортного средства. Не менее существенными проблемами являются стоимость производства защищенных кабелей и подключение их к заземлению в автомобиле.

Аналогичными решениями могут выступать кабели типа UTP (неэкранированная витая пара), STP (экранированная витая пара), Ethernet. UTP не удовлетворяет требованию высокоскоростной передачи данных и защищенности от помех. STP требует обязательного заземления и использования экранированных разъемов. Сложность маршрутизации жгута проводов, связывание кабеля, проблемы внешних электромагнитных помех и целостности сигнала останавливают использование кабеля типа Ethernet.


1 Июня 2018

Разработчики рецептур красок должны учитывать, что добавление красителя может приводить к уменьшению вязкости краски и отражаться на качестве и производительности продукта. Изменение реологических свойств красок отрицательно сказывается на таких потребительских свойствах, как устойчивость против образования потеков (стекание), распределение краски по поверхности, внешний вид. Таким образом, в области лакокрасочных рецептур существует необходимость разработки модификатора реологии, позволяющего уменьшить влияние красителя на вязкость грунтовки.


1 Июня 2018

При нефтедобыче применяются кислотные обрабатывающие жидкости, это приводит к коррозии металла на поверхности труб для внутрискважинных работ и других инструментах, ремонт или замена которых стоит очень дорого. К тому же при стандартных скважинных условиях скорость коррозии металлов значительно увеличивается из-за повышенных температур и давления.

Для решения этой проблемы обычно применяются различные ингибиторы коррозии. Но в состав композиции ингибиторов коррозии чаще всего входят органические растворители с высоким давлением насыщенных паров, такие как метанол, этанол, н-пропанол или изопропанол. Использование таких композиций может быть небезопасным, как для человека, так и для окружающей среды, что вводит географические ограничения на их применение.


1 Июня 2018

В большинстве случаев туберкулез диагностируют с помощью мазка мокроты, клинических симптомов и/или рентгенограммы, однако указанные методы не обнаруживают микобактерии примерно в 50% случаев. К тому же этот метод диагностики плохо проявляется у ВИЧ-инфицированных лиц и занимает много времени.

При оценке лечения могут использоваться протеиновые биомаркеры, однако подготовка проб, необходимая для проведения исследования, предназначенного для выявления и обнаружения статистически значимых биомаркеров в серии четко определенной выборки, является чрезвычайно сложной, дорогостоящей и трудоемкой.

В последние десятилетия усилия, направленные на открытие новых и эффективных биомаркеров туберкулеза, не имеют успеха. Управление по контролю за продуктами и лекарствами одобрило диагностическое использование, в лучшем случае, трех новых биомаркеров.

Таким образом, существует необходимость в быстром, точном и недорогом способе выявления заболевания и уменьшения распространения болезни.


1 Июня 2018

Одной из особых проблем беспроводной передачи энергии является тепловое управление резонаторной системой. В вариантах с высокой мощностью, передающих 100 и более Ватт, при определенных условиях может рассеиваться значительное количество мощности. Рассеивание тепла может привести к нагреву компонентов или частей резонаторной системы, что может быть нежелательным или приводить к нежелательным последствиям. Нагрев может влиять на свойства, параметры, рабочие характеристики компонентов и материалов резонаторной системы, изменяющих параметры беспроводной передачи энергии или снижающих эффективность беспроводной передачи энергии. Например, повышение температуры может увеличить сопротивление электрического проводника, что приведет к увеличению тепловыделения, что приведет к повышению сопротивления и т. д.


30 Мая 2018

Традиционно в состав клея для ламинирования композитных пленок на основе водной полимерной дисперсии входит сшивающий агент, позволяющий достичь высокой химической и/или термической стойкости. Как правило, в качестве сшивающего агента используются изоцианатные компоненты, которые обладают существенными недостатками: низкой жизнеспособностью, а также высокой токсичностью в применении.

Кроме того, следует отметить, что традиционные водные полимерные дисперсии требуют введения относительно больших количеств эмульгатора для стабилизации дисперсии, которое в свою очередь снижает мгновенную вязкость водных ламинирующих клеевых составов.


Главным недостатком систем беспроводной передачи энергии (WPT) является необходимость применения в них импульсного источника электропитания, который включает в себя силовой трансформатор, что приводит к увеличению размеров и веса системы, к повышению стоимости такой системы и уменьшению гибкости элементов конструкции. Кроме того, возникают электромагнитные помехи, которые в некоторых случаях могут привести к сбою всей системы.
На протяжении многих лет разрабатывались различные технологии передачи энергии без помощи проводов, например, Alliance for Wireless Power («A4WP»), основанная на стандарте «Rezence», а также технология беспроводной передачи энергии, стандартизованная по «Qi», или стандартизованная технология, включающая в себя «Powermat». Несмотря на многообразие, практические все существующие системы WPT требуют адаптивной настройки для согласования резонанса передатчика или приемника.



31 Мая 2018

Одной из проблем переработчиков пластмасс является высокий износ оборудования. Пагубное влияние на оборудование оказывают как твердые наполнители термопластичных композиций (например, стекловолокно), так и вещества, способствующие коррозии материала (например, антипирены). В зависимости от обрабатываемых полимерных композиций и качества материала металлических поверхностей вследствие износа требуется относительно частая замена нагревательных рубашек в транспортных узлах, транспортирующих винтов и литьевых пресс-форм.

В качестве антипиренов широко используются соли фосфиновых кислот (фосфинаты). Фосфинаты кальция и алюминия особенно эффективны в полиэфирах и наименее отрицательно влияют на технологические свойства полимерных формовочных композиций, чем, например, соли щелочных металлов. Кроме того известны еще более эффективные синергетические комбинации фосфинатов с определенными азотсодержащими соединениями. Однако включение известных антипиренов может приводить к повышенному износу экструдеров и литьевых машин. Причем чем выше температура обработки полимеров, тем выше скорость износа оборудования.

Кроме того, при использовании антипиренов может происходить частичная деградация полимера, а также обесцвечивание полимера, особенно при температурах обработки выше 300 0C, может наблюдаться выцветание изделия при хранении в условиях повышенной влажности.


31 Мая 2018

Промывочная жидкость очищается на поверхности при возврате из ствола скважины вибрирующими экранами, циклонными сепараторами и другим фильтрующим оборудованием перед тем, как их закачать обратно в скважину. Промывочная жидкость может удалять выбуренные породы после операций бурения, твердые частицы из стенок ствола скважины или при других обстоятельствах. Однако в процессе возникают трудности снижения эффективности фильтрации промывочной жидкости от твердых частиц, закоксовывания загрязнений в фильтрующем устройстве, падения скорости фильтрации промывочной жидкости от твердых частиц.


30 Мая 2018

Одним из ключевых требований, предъявляемых к стрейч-пленкам, является повышение липкости, для этого в адгезионный слой внедряют различные добавки. Однако стоимость таких пленок, превышает стоимость упаковочных материалов на основе базовых смол. Кроме того, пленки, содержащие такие добавки, могут иметь следующие недостатки:

1) высокий уровень шума при разматывании пленочного рулона на высокоскоростной упаковочной машине,

2) быстрое старение пленки вследствие миграции добавки на поверхность пленки,

3) загрязнение технологического оборудования и

4) двухстороннее прилипание пленки, в то время как требуется одностороннее прилипание.



  • 1
  • 2