Статья
Название статьи Изучение образования сегнетоэлектрического льда в наноструктурах растительных тканей методом измерения электрических флуктуаций
Авторы Бордонский Г.С. доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией геофизики криогенеза, lgc255@mail.ru
Библиографическое описание статьи Бордонский Г. С. Изучение образования сегнетоэлектрического льда в наноструктурах растительных тканей методом измерения электрических флуктуаций // Ученые записки Забайкальского государственного университета. Сер. Физика, математика, техника, технология. 2016. Т. 11, № 4. С. 69-76. DOI:10.21209/2308-8761-2016-11-4-69-76.
Рубрика БИОТЕХНОЛОГИЯ
УДК 537.226.4
DOI 10.21209/2308-8761-2016-11-4-69-76
Тип статьи
Аннотация В работе предлагается использовать метод измерения низкочастотных электрических флуктуаций для поиска сегнетоэлектрического состояния воды, в том числе сегнетоэлектрического льда XI, в наноструктурах биологических тканей. Лед XI был обнаружен для объемного льда при температурах 50 + 72 K. В статье предполагается, что он также может образовываться при существенно более высоких температурах в земных условиях в поровом пространстве охлажденных биологических тканей нанометровых размеров. Исследованы шумы в частотном интервале 1 + 100 Гц (шумы Баркгаузена) для древесины сосны и других пористых сред при их циклическом охлаждении-нагревании в интервале температур +20 У—150 °C. Для синтезированного нанопористого материала SBA-15 с вытянутыми порами наблюдали выраженный гистерезис шумов. Другие нанопористые увлажненные материалы показывают изменчивость электрических флуктуаций в зависимости от температуры. Показано, что метод измерения низкочастотных электрических флуктуаций позволяет обнаруживать небольшие концентрации сегнетоэлектрической фазы воды в нанопористых структурах. Существование такой фазы может существенно влиять на биохимические процессы при температурах ниже 0 °C.
Ключевые слова сегнетоэлектрический лед XI, электрические шумы, нанопористые среды, древесина сосны
Информация о статье
Список литературы I. Жмакин А.И. Физические основы криобиологии // Успехи физических наук. 2008. Т. 178, № 3. С. 243-266. 2 Франкс Ф. (ред.) Вода и водные растворы при температурах ниже 0 °C. Киев: Наукова думка, 1985. 388 с. 3. Limmer D. M., Chandler D. Phase diagram of supercoold water confined to hydrophilic nanopores // J. Chem. Phys, 2012. Vol. 137. P. 044509/11. 4. Macelloni G., Brogioni M., Pettinato S., et.al. Ground-based L-band emission measurements at Dome-C Antarctica: The DOMEX-2 experiment // IEEE Trans. Geosc. Remote Sens, 2013. Vol. 51, No. 9. P. 4718-4730. 5. Johary G.P. Thermal relaxation of water due to interfacial processes and phase equilibria in 1.8 nm pores of NCM-41 // Thermochimica Acta, 2009. Vol. 492. P. 29-36. 6. Chaplin M. http//www. lsbu.sc.uk/water/chaplin.html. 7. Киров М.В. Протонная упорядоченность гексагонального льда // Журнал структурной химии. 1996. Т. 37, № 2. С. 173-176. 8. Маэно М. Наука о льде. М.: Мир, 1988. 230 с. 9. Fukazavwa H., Mae S., Ikeda S., Watanabe O. Proton ordering in Antarctic ice observed by Raman and neutron scattering // Chemical Physics Letters, 1998. Vol. 294, Iss. 6. P. 554-558. 10. Fortes A.D., Wood I.G., Grigoriev D., Alfredsson M., Kipfstuhl. S., Knight K.S., Smith R.I. No evidence for large-scale proton ordering in Antarctic ice from powder neutron diffraction // J. Chem. Phys, 2004. Vol. 120. P. 376-379. II. Бордонский Г. С., Орлов А. О. Исследование сегнетоэлектрических фазовых переходов воды в нанопористых силикатах при совместных электрических шумовых и калориметрических измерениях // Физика твердого тела. 2014. Т. 56, № 8. С. 1575-1582. 12. Schreiber A., Kotelsen I., Findenrgy G.H. Melting and freezing of water in ordered mesoporous silica materials // Phys. Chem. Chem. Phys, 2001. Vol. 3. P. 1185-1195. 13. Меньшиков Л. И., Федичев П. О. Возможное существование сегнето- электрического состояния переохлажденной воды // Журнал физической химии. 2011. Т. 85, № 5. С. 996-998. 14. Fedichev P. O., Menshikov L. I., Bordonskiy G. S., Orlov A. O. Experimental evidence of the ferroelectric nature of the А-point transition in liquid water // J. of Experimental and Theoretical Physics Letters, 2011. Т. 94, № 5. С. 401-405. 15. Kresge C. T., Leonowicz M. Z., Roth W. J., Vartuli J. C., Beck J. S. Odered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism // Letters to Nature, 1992. Vol. 359. P. 710-712.
Полный текст статьиИзучение образования сегнетоэлектрического льда в наноструктурах растительных тканей методом измерения электрических флуктуаций