Тарасов С.П., Воронин В.А., Пивнев П.П., Акопджанян Г.Ж. «Применение технологий нелинейной акустики для поиска биоресурсов на мелководье» Инженерный вестник Дона, № 8, с. 18-27 (2022)

Поиск и определение количества биоресурсов – актуальная задача, как с точки зрения продовольственной безопасности РФ, так и с точки зрения экологии. Большинство биоресурсов в океане концентрируется в мелководных зонах (на глубинах от 1 до 200 м). В работе приведены результаты разработки параметрического гидролокатора траверзного обзора для поиска биоресурсов на мелководье. Сделан расчет энергетической дальности действия параметрического гидролокатора траверзного обзора. Приведены натурные морские испытания разработанного макета гидролокатора траверзного обзора в Таганрогском заливе Азовского моря (условия мелководья). Средняя глубина полигона составляла 2,2 метра. Рассмотрена осциллограмма строки записи эхограммы при определении максимальной дальности обнаружения цели на мелководье (отраженный сигнал от цели на расстоянии 1100 м) и эхограмма от цели, которая удаляется от антенны гидролокатора траверзного обзора на расстояние до 800 м. Сделаны выводы о перспективности применения параметрических гидролокаторов траверзного обзора для поиска рыбных скоплений на мелководье.

Котенко А.Г., Кузнецова Е.Ю. «К вопросу постановки проблемы защиты арктической прибрежной зоны от шумового загрязнения при развитии транспортной сети» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-1, с. 175-183 (2023)

Перспектива совмещения морской и железнодорожной инфраструктуры в прибрежной зоне Российской Арктики путем формирования универсальных перегрузочных комплексов на базе крупных морских портов Северного морского пути требует адекватного масштаба исследований экологических факторов, одним из которых является шумовое загрязнение прибрежной зоны. Суть проблемы заключается в сложности оценки параметров шумоизлучения, распространяемого действующими перегрузочными комплексами. Такая сложность обусловлена разнородностью шумоизлучения (совмещение потоков постоянного, переменного, импульсного и инфразвукового шума), неоднородностью и большой площадью шумового фона, что делает невозможным использование существующих методик оценки и нормирования шумозагрязнения. В этой связи возможным решением проблемы может стать структурная оптимизация шумоизлучения универсальных перегрузочных комплексов с разработкой программ локализации зон шумоизлучения для каждого конкретного случая на предварительных этапах проектирования. То есть, выбор лучшего с позиций близости к естественному уровню шума варианта структурного построения перегрузочного комплекса и исключения из рассмотрения экологически опасных вариантов. Авторами предложен подход к формализации механизма структурной оптимизации шумоизлучения универсальных перегрузочных комплексов на основе представления его в виде модели однокритериальной задачи выбора. Ключевые слова. Арктика, шумоизлучение, шумовое загрязнение, экология, порт, структурная оптимизация

Тория Т.Г., Епихин А.И., Панченко С.В., Модина М.А. «О важности защиты от шумов и вибраций специалистов флота» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-1, с. 253-260 (2023)

Поднимается вопрос о значимости защиты от шумов и вибраций специалистов морского и речного флота. Рассмотрены положения руководящего документа в данном вопросе («Резолюция N MSC.337(91) Международной морской организации "Одобрение Кодекса по уровням шума на судах" (Вместе с "Формой протокола замеров шума", "Результатами частотного анализа", "Рекомендациями по включению проблем шума в системы управления безопасностью", "Рекомендуемыми способами ослабления шума", "Упрощенным порядком определения воздействия шума"), принятая 30 ноября 2012 года, и непосредственно сам Кодекс по уровням шума на судах), изучено соответствие указанных норм и рекомендаций действительному положению на судах речного и морского флота. Сделаны выводы о необходимости модернизации средств индивидуальной защиты членов экипажей судов, предложены возможные решения существующих проблем. Сделан вывод о перспективах дальнейшего развития и модернизации средств индивидуальной защиты и средств подавления шумов и вибрации на судах речного и морского флота. Ключевые слова: торговый флот, суда, шумоподавление, шумы, вибрации, средства индивидуальной защиты, модернизация

Сабельников В.В., Сабельникова Т.М., Горячева В.Н. «Исследование механизма подавления бактериальной микрофлоры низкочастотным ультразвуком» Наукоемкие технологии, 23, № 6, с. 37-45 (2021)

Актуальной задачей современной хирургии является разработка эффективных методов и средств подавления патогенной микрофлоры, как основной причины послеоперационных осложнений, которые возникают у 30–35% прооперированных больных. Сложившаяся ситуация во многом объясняется как видовым изменением гноеродной микробной флоры, так и повышением ее антибиотикорезистентности. Снижение эффективности антибиотикотерапии предопределяет необходимость изучения и создания принципиально новых способов подавления инфекции и, в частности, применения современных физико-технических методов и способов, среди которых достаточно перспективным является использование низкочастотных ультразвуковых колебаний. Анализ литературных источников, а также дополнительные исследования, проведенные в МГТУ им. Н.Э. Баумана и ГВКГ им. Н.Н. Бурденко, показали, что гибель микроорганизмов в ультразвуковом поле определяется, прежде всего, кавитационным воздействием на бактериальную микрофлору. Предполагается, что кавитация, создаваемая в озвучиваемой среде, приводит к появлению в ней свободных радикалов, обладающих большой реакционной способностью. Кавитация может также увеличить проницаемость оболочек бактериальных клеток. Именно эти два фактора лежат в основе механизма подавления бактериальной микрофлоры низкочастотным ультразвуком. Изучение и подтверждение этого механизма позволили разработать в МГТУ им. Н.Э. Баумана новый способ ультразвуковой обработки инфицированных ран, на который получен патент РФ. Данный способ основан на усилении кавитационного бактерицидного воздействия ультразвука на патогенную микрофлору за счет дополнительных физико-химических факторов: антисептиков окислительной группы (в большинстве случаев 0,1% раствора пероксида водорода), оптимального нагрева озвучиваемой среды и наложения на нее внешнего статического давления. Цель. Исследовать механизм и экспериментально подтвердить появление свободных радикалов в озвучиваемой среде, показать увеличение проницаемости клеточных мембран под действием ультразвуковых колебаний. Результаты. Показано, что для обнаружения свободных радикалов ультразвуковому воздействию подвергались водные растворы пероксида водорода (концентрацией 0,1%) объемом 50 мл с использованием ультразвуковой установки модели УРСК-7Н со следующими параметрами колебаний: рабочей частотой f=26,5 кГц и амплитудой смещения торца концентратора A=40–45 мкм, а для визуального обнаружения свободных радикалов в раствор дополнительно вводился чувствительный индикатор люминол (3-аминофталиевый гидразид). На специально созданном приборе было зафиксировано «послесвечение» озвученного раствора, что косвенно подтверждает появление в нем свободных радикалов в результате ультразвукового воздействия. Отмечено, что первоначально исследования проницаемости клеточных мембран под действием ультразвуковых колебаний проводились осмотическим методом; в качестве физической модели применялась пленка животного происхождения – слизистая оболочка внутренней стенки мочевого пузыря собаки, а также полупроницаемая купрофановая пленка толщиной 11 мкм. Установлено, что увеличение проницаемости купрофановой пленки в процессе озвучивания более чем в 3 раза по сравнению с проницаемостью пленки при комнатной температуре, а наибольшее увеличение проницаемости пленки (более чем в два раза) наблюдалось при совмещении действия ультразвука и нагретой до 37°С жидкой среды. В результате экспериментов выявлена неприемлемость использования осмотического метода для изучения проницаемости живых мембран в связи с разбросом и нестабильностью получаемых результатов. Исследование проницаемости живых мембран осуществлено методом рН-метрии. Было зафиксировано устойчивое и стабильное увеличение диффузионного проникания ионов Na+ через оболочки клеток в процессе воздействия на них ультразвуковых волн. Практическая значимость. Результаты выполненных исследований были использованы при отработке параметров способа ультразвуковой обработки инфицированных ран и успешной апробации способа в травматологическом отделении ГВКГ им. Н.Н. Бурденко.