Про роль мезоентропіі в термодинаміці фазових перетворень першого роду в сплавах

A thermodynamics of a new phase formation in a binary alloy, taking into account the chemical depletion and the size distribution of new phase nuclei giving the energy input at high temperatures, is considered. It is shown the principal possibility of obtaining of the size distribution function for nuclei in the framework of a general variation procedure for the Gibbs free energy functional. The ‘chemical depletion’ related to the difference of compositions of the new phase embryo and the solution of the solid metastable alloy is discussed. The role of the ‘mesoentropy’ for the determination of whole energy of first order phase transformation is manifested.Розглянуто термодинаміку утворення нової фази в бінарному сплаві з врахуванням хімічного виснаження та розподілу зародків за розмірами, який дає ентропійну складову до енергії системи при високих температурах перетворення. Показано принципову можливість отримання функції розподілу зародків нової фази за розмірами у рамках загальної варіаційної задачі для функціоналу Гіббса. Обговорюється хімічне виснаження зумовлене різницею складів зародку нової фази і розчину метастабільного сплаву. Розкрито роль мезоентропії для визначення загальної енергії фазового перетворення першого роду

THE PREVENTION, DIAGNOSIS, AND TREATMENT OF VITAMIN D AND CALCIUM DEFICIENCIES IN THE ADULT POPULATION OF RUSSIA AND IN PATIENTS WITH OSTEOPOROSIS (ACCORDING TO THE MATERIALS OF PREPARED CLINICAL RECOMMENDATIONS)

The paper presents data on the role of vitamin D and calcium in the function of many human organs and tissues. Lifestyle, dietary preferences, and insufficient physical activity contribute to the high prevalence of vitamin D and calcium deficiencies in the adult population of Russia, causing different diseases and abnormalities. The authors have worked out recommendations for the preventive use of vitamin D and calcium in healthy population, give consumption rates for these substances, and describe the clinical and laboratory signs of vitamin D deficiency and indications for screening. They also propose treatment regimens for vitamin D deficiency and depict the signs of intoxication inoverdose. Particular emphasis is laid on the place of vitamin D and calcium in the therapy of osteoporosis

Research and modeling of a multilayer composite material using basalt fabric

Introduction. The range of use of composite materials (CM) is constantly expanding, finding application in many areas of mechanical engineering, agricultural technology, aircraft manufacturing, instrumentation, shipbuilding, in the manufacture of high-pressure containers, etc. Quite often, multilayer composites consisting mainly of one type of reinforcing material and a binder are used. Of particular interest is the use of various types of reinforcing materials – more durable in the places of maximum stress in the cross section – in a single composite. As an example, we can use glass and basalt fabrics and fibers using one type of binder. The work objective is to study properties of such a material and to model it using the finite element method.Materials and Methods. The components used are commercially available. BT-11 basalt fabric, TR-0.5 fiberglass, as well as glass mat with a density of 300 g/m2 were used as reinforcing materials. An epoxy resin of the ED-20 grade with a PEPA hardener was used as a binder. Two types of material were also manufactured for tensile and bending tests, respectively, the differences of which consisted in the number, type and layer sequence. For modeling, CAD COM-PASS 3D, APM-FEM module was used.Results. Basalt fabric is used in the outer layers of the composite material, fiberglass – in the inner layers. This approach provides increasing the tensile strength of the composite during tensile and bending; however, critical failure leads to an instant loss of the bearing capacity of the material. The use of glass mat as the core of the composite material showed lower allowable stresses, both tensile and bending; but in case of bending, it turned out that when the material was delaminated, the load-bearing capacity of the material was about 10% of the maximum. Modeling of the material is possible with some assumptions, in view of the size of the final elements.Discussion and Conclusions. The use of basalt fabrics as a reinforcing material provides obtaining products with the properties of both glass and carbon plastics. Such a CM will be slightly more expensive than fiberglass and much cheaper than carbon fiber. Products made of composite materials (equivalent to isotropic materials) can be modeled in computer-aided design systems using the finite element method. It is important to consider the type of loading on the product, since CM mainly have anisotropic properties (the load is applied taking into account the direction of fibers). In multilayer CM from structural fabrics, it is necessary to direct the loads along the fibers. In addition, it is necessary to consider the interlayer shear, different adhesion between the layers, etc. The main assumption of this method is the “constancy” of the material thickness, the number of layers and the order of their location

Перспективы использования биологических тест-систем для оценки эффектов электромагнитных полей

Електромагнітні поля (ЕМП) можуть виникати як природно, так і внаслідок людської діяльності. У сучасних умовах стрімкого поширення набувають нові джерела штучних ЕМП через інноваційні технології зв’язку. Тому виникає потреба у дослідженні техногенних ЕМП і механізмів їх впливу на біосистеми. У роботі розглядається питання впливу штучних ЕМП на здоров’я людини, дов­кілля та біологічні об’єкти. Проаналізовано експериментальні та теоретичні роботи стосовно дії ЕМП. Наведено опис принципів нормування рівнів неспецифічних ЕМП і захисту від впливу техногенних ЕМП. Обговорюються можливі механізми дії ЕМП та електромагнітних випромінювань (ЕМВ) на біологічні об’єкти, в тому числі через накопичення біогенних магнітних наночастинок в організмі. Метою дослідження є огляд сучасних способів виявлення біологічних ефектів нетеплових неіонізуючих ЕМП і ЕМВ та визначення перспектив використання біологічних тест-систем для оцінки ефектів ЕМП. Найбільшу увагу приділено сенсорам ЕМП на основі культур мікроорганізмів. Запропоновано класифікацію існуючих тест-систем за критеріями: 1) життєздатності клітин; 2) рухової активності клітин; 3) біолюмінесценції та змін кольору під впливом ЕМП. Аргументовано потребу в розробці простих і надійних біологічних індикаторів різних видів ЕМП, насамперед надвисокочастотного випромінювання, у зв’язку з впровадженням технології 5G-зв’язку. Наголошено на необхідності стандартизованих протоколів випробувань для порівняння результатів досліджень. Показано, що опис відповідних експериментів доцільно супроводжувати такими ознаками: 1) назва культури клітин; нативні клітини або модифіковані; 2) фізичні характеристики ЕМП або ЕМВ (частота, потужність, модуляція, вид джерела); 3) тривалість впливу; 4) перелік досліджуваних параметрів; 5) методи дослідження; 6) абсолютні виміри і результати та відносна величина ефекту; 7) від чого залежить вплив (температура, вік культури клітин, склад живильного середовища); 8) успадковування змін у клітинах; 9) час релаксації ефекту.Electromagnetic fields (EMF) can occur both naturally and due to human activity. Nowadays, through the innovative communication technologies, the new sources of artificial EMFs are widely disseminated. Therefore, one needs to study the artificial EMFs and mechanisms of their influence on biosystems. The paper deals with the issues of the influence of artificial EMFs on human health, environment and biological objects. The experimental and theoretical investigations concerning an action of EMF are analyzed. The description of principles of standardization of non-specific EMFs and protection from the influence of man-made fields is presented. Possible mechanisms of EMF and electromagnetic radiation (EMR) action on biological objects, including those due to the accumulation of biogenic magnetic nanoparticles in an organism, are discussed. The aim of the research is to review state-of-the-art methods for detecting the biological effects of non-thermal non-ionizing EMF and EMR and to determine the prospects of using biological test-systems for evaluation of effects of EMFs. Hereby, the main attention is drawn to EMF sensors based on the cultures of microorganisms. The classification of existing test-systems is proposed according to criteria: 1) vitality of cells; 2) motor activity of cells; 3) bioluminescence and color changes under the influence of EMF. The need to develop simple and reliable biological indicators for various types of EMFs, especially for ultrahigh-frequency radiation in connection with the introduction of 5G communications technology, is substantiated. The necessity of standardized test-protocols for comparison of research results is emphasized. It is shown that the description of corresponding experiments should be accompanied by the following features: 1) name of the cell culture; native or modified cells; 2) physical characteristics of EMF or EMR (frequency, power, modulation, source type); 3) exposure duration of; 4) list of parameters to be investigated; 5) research methods; 6) absolute measurements, results and the relative magnitude of an effect; 7) what does the influence depend on (temperature, age of cell culture, composition of the nutrient medium); 8) inheritance of changes in cells; 9) relaxation time of the effect.Электромагнитные поля (ЭМП) имеют как естественное происхождение, так и являются результатом человеческой деятельности. В современных условиях стремительное распространение получили новые источники искусственных ЭМП из-за появления инновационных технологий связи. Поэтому возникает потребность в исследовании техногенных ЭМП и механизмов их воздействия на биосистемы. В работе раскрыты вопросы влияния искусственных ЭМП на здоровье человека, окружающую среду и биологические объекты. Проанализированы экспериментальные и теоретические работы, касающиеся действия ЭМП. Приведено описание принципов нормирования уровней неспецифическихЭМП и защиты от влияния техногенных ЭМП. Обсуждаются возможные механизмы действия ЭМП и электромагнитных излучений (ЭМИ) на биологические объекты, в том числе в результате накопления биогенных магнитных наночастиц в организме. Целью исследования является обзор современных способов выявления биологических эффектов нетепловых неионизирующих ЭМП и ЭМИ и обозначение перспектив использования биологических тест-систем для оценки эффектов ЭМП. Наибольшее внимание уделено сенсорам ЭМП на основе культур микроорганизмов. Предложена классификация существующих тест-систем по критериям: 1) жизнеспособности клеток; 2) двигательной активности клеток; 3) биолюминесценции и изменения цвета под влиянием ЭМП. Аргументирована потребность в разработке простых и надежных биологических индикаторов разных видов ЭМП, прежде всего сверхвысокочастотного излучения, в связи с внедрением технологии 5G-связи. Подчеркнута необходимость стандартизованных протоколов испытаний для сравнения результатов исследований. Показано, что описание соответствующих экспериментов целесообразно сопровождать такими признаками: 1) название культуры клеток; нативные клетки или модифицированные; 2) физические характеристики ЭМП или ЭМИ (частота, мощность, модуляция, вид источника); 3) длительность влияния; 4) перечень исследуемых параметров; 5) методы исследований; 6) абсолютные значения, результаты и относительная величина эффекта; 7) от чего зависит влияние (температура, возраст культуры клеток, состав питательной среды); 8) наследование изменений в клетках; 9) время релак­сации эффекта