Горбачев И.А., Смирнов А.В., Анисимкин В.И., Колесов В.В., Qian Z., Ma T., Кузнецова И.Е. «Акустоэлектронный ферментативный биосенсор паров метилового спирта на основе тонкой пленки Ленгмюра–Блоджетт с алкогольоксидазой» Акустический журнал, 72, № 1, с. 55-67 (2026)

Одним из высокотоксичных агентов, представляющих опасность в жидкой и газовой фазе, является метанол. Его наличие в пищевых продуктах, таких как фальсифицированные алкогольные напитки, соки и консервы, может привести к тяжелым отравлениям с летальным исходом. На основе линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ) в 128YX LiNbO₃ с рабочей частотой 115.6 МГц с сенсорной пленкой Ленгмюра–Блоджетт, содержащей иммобилизованные молекулы фермента алкогольоксидазы, был разработан акустоэлектронный биосенсор. Разработанный сенсор продемонстрировал повышенный отклик к парам метилового спирта при концентрациях, превышающих 20 г/м³. Максимальное затухание в присутствии паров метанола составило 2.25 дБ/мм, что оказалось в 4 раза выше, чем в присутствии паров этанола при одной и той же концентрации. Максимальная величина относительного изменения фазы ПАВ в присутствии метанола составила 600 ppm, а для этанола – 350 ppm. Повышенная чувствительность к парам метанола объясняется специфическим взаимодействием фермента алкогольоксидазы, окисляющего метанол до формальдегида и перекиси водорода в сенсорной пленке. Полученные результаты демонстрируют возможность создания компактных и селективных сенсоров для экспресс-анализа метанола в пищевых продуктах, что открывает перспективы их применения для повышения эффективности контроля качества продуктов и предотвращения случаев отравлений.

Калинчук В.В., Пименов М.С., Турчин А.С., Широков В.Б. «Некоторые акустические свойства гетероструктур с тонкими пластинами танталата лития на подложке (0001) среза α-сапфира» Проблемы прочности и пластичности, 87, № 4, с. 514-526 (2025)

Разработана перспективная для создания акустоэлектронных устройств широкого назначения математическая модель пьезоактивной гетероструктуры «пластинка W-среза кристалла танталата лития, нанесенная через буферный слой диоксида кремния на подложку (0001) среза α-сапфира», где W определяет нормаль к поверхности среза кристалла. Модель позволяет учитывать ориентацию среза кристалла, направление распространения сдвиговой горизонтально поляризованной волны, а также геометрические размеры составляющих элементов гетероструктуры. Это позволяет в широком диапазоне изменять ее параметры с целью достижения максимальных значений коэффициента электромеханической связи. Проведено исследование свойств гетероструктуры при наличии и в отсутствие буферного слоя. Для последнего случая анализ позволил определить наиболее оптимальные ориентацию среза пластинки танталата лития и его толщину, при котором возможно достижение оптимального уровня коэффициента электромеханической связи. Максимальное значение этого коэффициента при заданной ориентации среза и определенных геометрических параметрах гетероструктуры достигается путем выбора направления распространения волны. Исследование гетероструктуры с буферным слоем диоксида кремния показало, что его введение значительно увеличивает коэффициент электромеханической связи. Проведено детальное исследование распределения амплитуды акустической волны и плотности потока энергии по глубине гетероструктуры. Расчеты показали, что амплитуда волны и степень локализации упругой энергии в пьезоактивном слое зависят от наличия буферного слоя и от толщины пьезоактивного слоя. Это напрямую сказывается на значении коэффициента электромеханической связи. Его максимум наблюдается при небольшой толщине пьезоактивного слоя. Таким образом, существуют оптимальные значения параметров гетероструктуры, позволяющие достичь максимального значения коэффициента электромеханической связи. Проведенное исследование представляет интерес для разработчиков акустоэлектронных приборов и устройств широкого назначения.

Дмитриев К.В., Смирных Д.В. «Проектирование настраиваемых акустических метаматериалов с применением методов теории рассеяния» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 62, № 4, с. 642-648 (2026)

Ключевые слова: активные метаматериалы, теория рассеяния, неотражающая оболочка, уравнение Липпмана–Швингера

Чеботарева Е.А., Лобанов Д.С. «Оценка влияния эксплуатационных дефектов и наружных повреждений на механическое поведение полимерного слоистого композиционного материала» Проблемы прочности и пластичности, 87, № 4, с. 539-551 (2025)

Проведено комплексное исследование влияния эксплуатационных дефектов на механические характеристики полимерных слоистых композиционных материалов. Отработана методика по нанесению дефектов, имитирующих внешние эксплуатационные нагрузки, с различной степенью поврежденности. При экспериментальных исследованиях производилась регистрация сигналов акустической эмиссии как при нанесении дефектов, так и при последующих квазистатических испытаниях на растяжение. По полученным результатам проведен анализ взаимосвязи параметров акустической эмиссии и процессов разрушения материала при механическом нагружении. Методика исследования основана на сочетании экспериментальных методов механических испытаний с современными подходами неразрушающего контроля. Реализован системный подход к оценке повреждений, включающий в себя количественный анализ сигналов акустической эмиссии и их корреляцию с макроскопическими характеристиками материала. Изучена методика по интерпретации акустико-эмиссионных величин, позволяющая дифференцировать различные механизмы разрушения композиционной структуры. Анализ сигналов акустической эмиссии дает возможность интерпретировать отдельные параметры сигналов и выявлять взаимосвязи между этими параметрами. Поскольку анализ отдельных параметров акустической эмиссии не дает полной картины повреждений, разработан комплексный подход. Он сочетает исследование временных и частотных характеристик сигналов, позволяя получить более точную оценку состояния материала. В результате выявлено качественное влияние эксплуатационных дефектов разной величины на механические свойства композиционного материала. Полученные результаты могут использоваться для развития методов диагностики композиционных материалов, применяемых в ответственных конструкциях. Разработанная методология может быть использована для оценки остаточного ресурса и прогнозирования работоспособности композитных элементов в условиях эксплуатационного воздействия.