Leonid Bulavin

Taras Shevchenko National University of Kyiv | Київський національний університет імені Тараса Шевченка · Faculty of Physics

This work is focused on biologically active neat amyl acetate and its solutions in ethanol/hep-tane. According to the experimental results, when the concentration of amyl acetate in the amyl acetate-ethanol solution decreases, the additional band appears on the low-frequency side. The primary reason for the formation of such additional band is the...

07.13.2024 75 years have passed since the birthday of Vyacheslav Fedorovych Klepikov, a well-known theoretical physicist, Doctor of physical and mathematical sciences, Professor, Correspondent member of the National Academy of Sciences of Ukraine.

Thermodynamic features of the sol-gel transition have been considered. It is found that the sol-gel transition in hydrogels is the first-order phase transition. Using the classical theory of phase transformations, the kinetics of sol-gel transition in various regimes is analyzed. It is shown that, under certain conditions, the sol-gel transition ca...

Розглядаються особливостi термодинамiки золь-гель переходу. Встановлено, що зольгель перехiд у гiдрогелях є фазовим переходом першого роду. Iз використанням класичної теорiї фазових перетворень проаналiзовано кiнетику золь-гель переходу в рiзних режимах. Показано, що за певних умов золь-гель перехiд може набувати рис перколяцiйного переходу.

Пропонується модель структури хрящової тканини, де остання розглядається як сукупнiсть областей локальної рiвноваги. Кожна така область є ґраткою, утвореною пластинами (протеоглiкановими агрегатами) та колагеновими волокнами. Деформацiя хрящової тканини пiд дiєю зовнiшнього навантаження зумовлена переважно вигином ланцюгiв, що входять до складу про...

Проведено дослiдження адсорбцiї анiзометричних частинок (дископрямокутникiв) на двовимiрнiй площинi. Спiввiдношення сторiн (вiдношення довжини до ширини ɛ = l/d) змiнювали в iнтервалi ɛ = 1–10. Було вивчено модифiковану модель випадкової послiдовної адсорбцiї (RSA). У цiй моделi частинки були покритi оболонками, що вiдштовхуються. Основними парамет...

15 травня цього року виповнюється 70 рокiв Миколi Iвановичу Лебовцi, вiдомому українському вченому в галузi фiзико-хiмiї конденсованого середовища, доктору фiзико-математичних наук, професору, завiдувачу лабораторiї фiзико-хiмiї дисперсних мiнералiв в Iнститутi бiоколоїдної хiмiї iм. Ф.Д. Овчаренка Нацiональної академiї наук України.

We propose a model of the structure of cartilage tissue which is considered as a set of local equilibrium regions. Every region is a lattice formed by plates (proteoglycan aggregates) and collagen fibers. A deformation of cartilage tissue under the action of an external load mainly occurs through the bending of chains entering the content of proteo...

Пропонується модель структури хрящової тканини, де остання розглядається як сукупність областей локальної рівноваги. Кожна така область є граткою, утворену пластинами (протеоглікановими агрегатами) та колагеновими волокнами. Деформація хрящової тканини під дією зовнішнього навантаження зумовлена переважно вигином ланцюгів, що входять до складу прот...

У роботi наведено фазовi дiаграми, якi розраховано за лiтературними даними для iзотопологiв води та iнертних речовин. Проведено перевiрку принципу вiдповiдних станiв при використаннi калоричних змiнних. Показано, що у приведених координатах температури, тиску та хiмiчного потенцiалу iзотопологи води складають одну групу речовин i мають подiбнi фазо...

Using the turbidimetric method and the method of static light scattering, the features of gelation and aggregation in 2 wt% and 0.2 wt% aqueous solutions of hydroxypropyl cellulose (HPC) with NaCl, NaI, and AgNO3 salts have been studied. It is found that the introduction of these salts into the 2% solution reduces the coefficient of surface tension...

Турбiдиметричним методом та методом статичного розсiяння свiтла дослiджено особливостi гелеутворення та агрегацiї у 2% та 0,2% (мас.) водних розчинах гiдроксипропiлцелюлози (ГПЦ) з солями NaCl, NaI i AgNO3. Встановлено, що введення вказаних солей у 2% розчин зменшує коефiцiєнт поверхневого натягу на межi золь- та гель-фази, понижує нижню критичну т...

The phase diagrams for the light H2O, heavy D2O water, and inert substances (Ne, Ar, Kr, and Xe) have been compared. A method of choosing the starting point for entropy and internal energy was proposed. It allowed testing the principle of corresponding states using caloric variables. In the given coordinates of temperature, pressure, and chemical p...

Розглянуто механiзм утворення кластерiв у розчинах полiмерiв, який спiльний для високо- та низькомолекулярних розчинiв. Запропоновано фазову дiаграму для високомолекулярних розчинiв, згiдно з якою гель виступає як мезофаза. Вважаємо, що аналогiчна дiаграма дiйсна й для низькомолекулярних розчинiв. Вiдповiдно, кластеризацiю (появу кластерiв у розчин...

The mechanism of molecular complex formation in liquid propionic acid and its solutions is investigated. The anisotropic component of the Raman band of the C=O stretching vibration of pure propionic acid consists of three bands with maxima at 1661, 1700, and 1753 cm−1. The effect of varying the concentrations of solvents such as CCl4, acetonitrile,...

The electrostatic component used in the traditional force fields significantly impacts their accuracy in modelling the noncovalent interactions peculiar to biomolecular systems, including hydrogen bonding. In this contribution, we present a physical model for approximating the electrostatic potential of a molecule (MEP) based on the first-principle...

В рамках нерiвноважної статистичної термодинамiки роз-винено теоретичну модель дифузiї в обмежених багато-компонентних рiдинних системах за наявностi радiацiйного опромiнення, що дозволяє визначати стацiонарнi дифузiйнi потоки з урахуванням спричинених опромiненням змiн у рiвноважнiй частинi коефiцiєнта дифузiї. Для низки модельних розчинiв проведе...

Розглядається можливiсть створення на основi бiнарного водного розчину полiмерних та олiгомерних молекул гiдрогелiв нового типу – ламелярно-ланцюгових – iз каркасом пiдвищеної жорсткостi. Запропоновано гiпотетичну модель такого каркасу, структурними елементами якого є олiгомернi ламели та полiмернi ланцюги. Цi елементи з’єднуються завдяки тому, що...

The possibility of creating hydrogels of a new lamellar-chain type in the framework of increased rigidity on the basis of ternary aqueous solutions of polymeric and oligomeric molecules has been considered. A hypothetical model of such a framework whose structural elements are oligomeric lamellas and polymer chains is proposed. These elements are c...

We have proposed a mechanism according to which interstitial atoms appear in the crystal lattice as a result of compressive strains. This occurs, when the relative volume strain exceeds a certain critical value. The equilibrium concentration of interstitial atoms appearing due to the proposed mechanism is calculated. A characteristic feature of thi...

Пропонується механiзм появи мiжвузлових атомiв, вiдповiдно до якого згаданi атоми з’являються в результатi дiї стискаючих деформацiй. Показано, що поява мiжвузлових атомiв вiдбувається, коли вiдносна об’ємна деформацiя перевищує деяке критичне значення. Розрахована рiвноважна концентрацiя мiжвузлових атомiв, якi з’являються внаслiдок запропонованог...

На основi iснуючих лiтературних даних проведенi розрахунки з подальшим аналiзом температурних та хiм-потенцiальних залежностей термодинамiчного коефiцiєнта −(dV/dP)T для води у станi рiдини. Проведено порiвняння знайденого коефiцiєнта для води та аргону. З урахуванням принципу вiдповiдних станiв пiдтверджено iснування областi термодинамiчної подiбн...

The intermolecular interaction in dimethyl sulfoxide (DMSO), which is a strong solvent, and its manifestation in vibrational spectra are studied by means of Raman spectroscopy and ab initio calculations. The optimal structure and vibrational spectra of DMSO monomer, dimer, and trimer, as well as complexes of DMSO with water molecules, are calculate...

This review aims to provide a literature overview as well as the authors' personal account to the studies of Laponite® (Lap)/Polyethylene-oxide (PEO) based composite materials and their applications. These composites can be prepared over a wide range of their mutual concentrations, they are highly water soluble, and have many useful physico-chemica...

The study explores a scale effectinherent to the dielectric relaxation in nanocrystals: the dependence of dielectric relaxation parameters on the size of a nanocrystal. We offer a model of the scale effectfor the dielectric relaxation caused by thermally activated motion. In this model, a nanocrystal is considered as a physical infinitesimalvolume...

З метою розвитку методiв нейтронної та рентґенiвської рефлектометрiї для дослiдження поверхневих шарiв рiдинних систем запропоновано метод збiльшення чутливостi рефлектометричного експерименту до появи та еволюцiї приповерхневих шарiв. У зв’язку з цим, проведено тестування багатошарових гетероструктур Ni/Ti щодо практичного застосування квазиоднорi...

In this work, the mechanisms of molecular clusters formation in liquid trifluoroacetic acid were studied using Raman scattering spectra in different solutions. The polarized components of Raman scattering spectra corresponding of the C=O, O–H stretching bands of pure trifluoroacetic acid consist of three broad bands at 1734, 1754, and 1800 cm−1 wit...

The current state of the study of different liquid crystalline (LC) systems doped with carbon nanotubes (CNTs) is discussed. An attempt is endeavored to outline the state-of-the-art technology that has emerged after two past decades. Systematization and analysis are presented for the integration of single- and multi-walled carbon nanotubes in therm...

Основна увага в статтi придiляється означенню звiдної та незвiдної складових водневого показника рН та визначенню їх температурних i концентрацiйних залежностей у водно-сольових розчинах. Показано, що в розбавлених водних розчинах хлориду натрiю температурна залежнiсть звiдної складової рН має лiнiйний характер, що вiдрiзняється вiд аналогiчної зал...

Показано, що сiтка в гелях жорстколанцюгових полiмерiв має специфiчну форму – в цiй сiтцi роль вузлiв вiдiграють плоскi агрегати, утворенi складеними полiмерними ланцюгами. Пропонується механiзм виникнення такої сiтки. Її iснування для гiдрогелiв метолози пiдтверджено експериментально за допомогою методiв динамiчного розсiяння свiтла та атомно-сило...

На основi лiтературних даних проведено розрахунки та аналiз температурних i баричних залежностей термодинамiчного коефiцiєнта (∂V/∂T)P для води у станi рiдини. Проведено порiвняння вказаного коефiцiєнта для води та аргону. З урахуванням принципу вiдповiдних станiв пiдтверджено iснування областi термодинамiчної подiбностi мiж водою та аргоном. При ц...

Показано, що сiтка в гелях жорстколанцюгових полiмерiв має специфiчну форму – в цiй сiтцi роль вузлiв вiдiграють плоскi агрегати, утворенi складеними полiмерними ланцюгами. Пропонується механiзм виникнення такої сiтки. Її iснування для гiдрогелiв метолози пiдтверджено експериментально за допомогою методiв динамiчного розсiяння свiтла та атомно-сило...

It has been shown that the network in rigid-chain polymer gels has a specific shape: the role of nodes in this network is played by flat aggregates formed by folded polymer chains. A mechanism for the emergence of such a network has been proposed, and its existence in metolose hydrogels has been confirmed experimentally using the dynamic light scat...

An effect of receptor‐binding domain (RBD) of SARS‐CoV‐2 S‐protein on structural parameters of model lipid membranes presented by dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) systems with cholesterol and melatonin impurities is studied by small angle neutron scattering (SANS). It is shown that an increase in melatonin concentration in the lipid membrane l...

Oil spills necessitate the development of effective methods for preventing their damaging effects on the environment. A number of physical, chemical, thermal, and biological methods are used to combat oil spills. Among them, sorption is considered to be efficient in removing thin oil films from water surfaces. Currently, there is an urgent need for...

У роботi експериментально дослiджено змiни в часi температурних i концентрацiйних залежностей показника кислотно-лужного балансу розбавлених водних розчинiв хлориду натрiю, якi перебувають у контактi з атмосферним вуглекислим газом. Вимiрювання проведено в iнтервалi температур 294–323 К для обернених концентрацiй йонiв, якi вiдповiдають 180, 215, 2...

Nanofluids are an emerging class of heat transfer fluids that are engineered by dispersing nanoparticles in conventional fluids. They represent a promising, multidisciplinary field that has evolved over the past two decades to provide enhanced thermal features, as well as manifold applications in thermal management, energy, transportation, MEMs and...

Based on the thermodynamic theory of electrocapillarity, a formula has been obtained that relates the surface tension coefficient of a hydrogel and the surface concentration of ionic impurities in it. The relative coefficients of surface tension in a hydrogel on the basis of hy-droxypropyl cellulose with ionic impurities of chlorides of Group I alk...

На пiдставi термодинамiчної теорiї електрокапiлярностi одержано формулу, що зв’язує коефiцiєнт поверхневого натягу гiдрогелю та поверхневу концентрацiю iонних домiшок у полiмерi. Експериментально визначено вiдноснi коефiцiєнти поверхневого натягу гiдрогелю, створеного на основi гiдроксипропiлцелюлози з домiшками iонiв лужних металiв I-ї групи (хлор...

Interaction of non-ionized and zwitterionic forms of valine with water molecules is studiedusing Raman spectroscopy and quantum chemical calculations. An integral equation formalismfor the polarizable continuum model (IEF-PCM) for solvent effects is used at the B3LYP/6-311++G(d,p) level of theory. Hydrogen bonding between valine and water molecules...

Створення моделей процесу випаровування крапель розчинiв, зокрема розчинiв спиртiв, у загальному випадку є складною задачею, для дослiдження якої потрiбно розв’язати систему рiвнянь масо- та теплопереносу. Альтернативним пiдходом може бути пiдхiд, який полягає у створеннi спрощеної моделi та подальшому врахуваннi тих фiзичних механiзмiв, якi є сутт...

Взаємодiю неiонiзованої та цвiтерiонної форм валiну з молекулами води дослiджено методами раманiвської спектроскопiї та квантово хiмiчного моделювання. Формалiзм iнтегрального рiвняння для моделi поляризацiйного континууму (IEF-PCM) для врахування впливу розчинника використовувався на рiвнi теорiї B3LYP/6-311++G(d,p). Водневi зв’язки мiж молекулами...

Праця є, по суті, першою спробою докладно розповісти про суттєві зрушення, яких вдалося досягти у вирішенні проблеми статистичної механіки та суміжних галузей науки - проблеми «розбіжності віріальних серій», яка виражається у деяких «нефізичних» математичних особливостях (принаймні ще донедавна вони вважались нефізичними) поведінки групового розкла...

Дослiджено спричинене золь-гель переходом розсiяння свiтла у водних розчинах гiдроксипропiлцелюлози з домiшками iонiв натрiю i калiю. Встановлено, що пiсля завершення переходу виникає вiдбиття свiтла, пов’язане iз формуванням поверхнi гiдрогелю. Запропоновано молекулярну модель спостереженого явища. У припущеннi, що розсiяння свiтла описується зако...

Light scattering at the sol-gel transition in aqueous solutions of hydroxypropyl cellulose with sodium and potassium impurity ions has been studied. It is found that the transition brings about the light reflection associated with the formation of the hydrogel surface. A molecular model of the observed phenomenon is proposed. Assuming that the ligh...

Розглянуто розсіяння та зв'язані стани в системі декількох частинок. В області проміжних енергій на основі дифракційної ядерної моделі проаналізовано пружні зіт- кнення, реакції передачі нуклонів, розвалу і розсіяння зі збудженням низьколежачих колективних станів ядер-мішеней. Розвинуто мікроскопічний формалізм, що дає змогу виконувати високоточн...

The development of the isoscattering point approach for the contrast variation technique in small-angle scattering from systems of anisotropic particles is presented. It is shown that some size, namely the minor semi-axis of an elongated spheroid, can be reliably obtained. In comparison with the case of spherical particles, there is a certain small...

The work is devoted do the investigation of ultrasound absorption in aqueous solutions of 1- and 2-propanols near their peculiar points. It is assumed that the anomalous ultrasound absorption is caused by the formation of unstable nuclei of a new phase. It is noted, that the concentrations xp(MLS) and xp(US), where the intensities of molecular ligh...

Запропоновано метод визначення коефiцiєнта поверхневого натягу на межi золь- та гель-фаз полiмерного розчину. Для розрахунку цього коефiцiєнта використана температурна залежнiсть кiлькостi гель-фази, яка утворюється пiд час золь-гель переходу. Запропонований метод апробовано на водному розчинi гiдроксипропiлцелюлози. Кiлькiсть гель-фази визначалася...

Запропоновано метод визначення коефiцiєнта поверхневого натягу на межi золь- та гель-фаз полiмерного розчину. Для розрахунку цього коефiцiєнта використана температурна залежнiсть кiлькостi гель-фази, яка утворюється пiд час золь-гель переходу. Запропонований метод апробовано на водному розчинi гiдроксипропiлцелюлози. Кiлькiсть гель-фази визначалася...

A method for determining the surface tension coefficient at the sol-gel phase interface in the polymer solution is proposed. The required value is calculated on the basis of the temperature dependence of the gel phase volume fraction formed during the sol-gel transition. The method has been tested using the hydroxypropyl cellulose aqueous solution....

It is shown that the classical theory of phase transitions is inapplicable for the accurate description of melting processes in nanocrystals. In the paper, the theory of non-classical vacancies is used for this description. In particular, the energy of a nanocrystal containing such defects is evaluated. It is found that the nanocrystal lattice lose...

Встановлено, що в процесi фазового переходу першого роду можуть виникати автохвилi, поширення яких супроводжується автоколиваннями температури та фазового складу. Сформульовано умови, за яких згаданi хвилi виникають. Показано, що поширення автохвиль має приводити до значних флуктуацiй макроскопiчних параметрiв в околi температури переходу.

Хрящова тканина розглядається як полiмерний гель, сiтка якого утворена ланцюгами фiбрилярних бiлкiв та протеоглiканiв. Запропоновано модель такої сiтки, що складається iз сiтчастих блокiв, з’єднаних прохiдними ланцюгами. В рамках запропонованої моделi дослiджено механiзм деформацiї хрящової тканини. Розроблено механiзм деформацiї в рамках такої мод...

Electric fields, similar to magnetic fields, could be the driving force inducing the assembling of magnetic nanoparticles at the interface. Using specular neutron reflectometry, the assembly of superparamagnetic nanoparticles of a dilute classical ferrofluid (magnetite coated with oleic acid in transformer oil) on the planar surface of a metal elec...

A thermodynamic model is proposed to describe the melting of lamellar crystallite in a solid medium. This model includes a modification of the Gibbs-Thomson equation to make it applicable to the above-mentioned crystallites. The need for such modification is supported experimentally by studying the impact of the surrounding on the melting point of...

Aqueous solutions of polyethylene glycol are studied by small-angle neutron scattering over a broad range of polymer molecular masses and concentrations. The scattering data were modeled by a Gaussian chain form factor combined with random phase approximation, which provided good fits over the whole studied concentration range. The results showed t...

Recent successes in approximate evaluations of high-order cluster integrals have greatly advanced the quantitative applicability of Mayer’s cluster expansion for various statistical models of matter and even real substances. In this paper, the thermodynamics of the Ising model is represented in a general form of the virial series in powers of activ...

Методами оптичної мікроскопії, проведено дослідження електропровідності і реологічних властивостей (метод конус-плита)суспензій гліцерину, наповненого багатошаровими вуглецевими нанотрубками MWCNT. Дослідження проведено в інтервалі температур 283–333 K і при ступенях наповнення C = 0–1% мас. Показано, що MWCNT у гліцерині проявляють високу схильніс...

Отримано значення зсувної в'язкості водних розчинів глюкози в інтервалі концентрацій 12,5–100 г/л і температур 293–353 К.Інтерпретацію експериментальних даних проведено на основі теоретичної моделі А. Ейнштейна. Визначено кількість молекул глюкози, що знаходяться в конфігураціях "крісло" та "човен" за різних температур. Одержано значення термодинам...

Показано, що поведінка залежності опору комірки з водним розчином NaCl від частоти змінного струму в вибраному наближенні не може бути пояснена тільки поляризаційними явищами в граничних областях електрод–електроліт. Запропоновано фізичний механізм, що пояснює монотонне зростання питомої електропровідності розчину при зростаннічастоти, коли частота...

Досліджено фізичну природу рухливості іонів і молекул води у розбавлених водних розчинах електролітів, коли на один іон припадає не більше п'ятнадцяти молекул води. Показано, що поведінка коефіцієнтів рухливості молекул води і іонів, а також коефіцієнтів самодифузії молекул води вирішальним чином визначається радіусами їх твердих оболонок, а не впл...

The structure and interaction of nanodiamond fractal clusters were studied by small-angle X-ray and neutron scattering including contrast variation. The density of nanodiamonds, the aggregation number, and the ratio of aggregated/non-aggregated particles were determined. The analysis of the structure-factor made it possible to obtain the effective...

The paper presents the results of studies of the bulk viscosity of binary solutions of linear alkanes. The bulk viscosity coefficients of the C6H14C16H34 system were obtained in the pressure range up to 98.0 MPa and the temperature range 293 - 393 K (concentrations of 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0 mole fractions). The bulk viscosity coefficients...

This book addresses new challenges in soft matter and colloids. It presents timely reports on colloidal self-assembly, soft matters from liquid crystals, nanoparticles in liquid crystals, hydrocolloids, hybrid nanosystems, nanosuspensions, and dispersion of nanoparticles in different media, soft matter processing and modern experiments related with...

Одержано середні за усіма можливими конформерами канонічних 2'-дезоксирибонуклеотидів (молекул 5'-дезоксицитидилової, 5'-тимідилової,5'-дезоксиаденілової та 5'-дезоксигуанілової кислот) значення ефективних зарядів їхніх атомів та знайдено відповідні середньоквадратичні відхилення. Показано, що зазначені відхилення для атомів вуглецю можуть перевищу...

Розглянуто просторовий та часовий інтервали, що слугують для рідин масштабами в гідродинаміці. Ці інтервали ототожнюються із розміромобласті, де встановлюється локальний максвеллівський розподіл, і часом, за який цей розподіл встановлюється. Показано, що максвеллівський розподіл виникає у рідинах завдяки взаємодії між локалізованими тепловими колив...

Запропонована континуальна модель фазового переходу першого роду, яка базується на уявленнях класичної теорії фазових перетворень. За допомогою цієї моделі виведено загальну формулу, яка пов'язує кількість вихідної фази із температурою, що змінюється з часом. Відповідну формулу одержано для випадку лінійного зростання температури. Запропонована схе...

A continual model based on the concepts of the classical theory of phase transformations has been proposed for the first-order phase transition. Using this model, a general formula that relates the relative volume of the initial phase to the temperature varying in the time is obtained. The corresponding formula is also constructed for the case of l...

Предложена континуальная модель фазового перехода первого рода в растворах производных целлюлозы, основанная на представлениях классической теории фазовых превращений. С помощью этой модели выведена общая формула, связывающая количество исходной фазы с температурой раствора, зависящей от времени. Соответствующая формула получена для случая линейног...

В рамках мультифрактального формализма с использованием метода максимумов коэффициентов вейвлет-преобразования проанализированы записи суточного мониторинга Холтера баз данных PhysioNet для внезапной сердечной смерти и нормального синусового ритма. На основе последовательных оконных выборок сигналов вариабельности сердечного ритма для диапазона VLF...

In the framework of the multifractal formalism and using the wavelet-transform modulus-maxima method, the daily Holter monitoring records from the PhysioNet databases for sudden cardiac death and normal sinus rhythm have been analyzed. On the basis of successive window samples of the heart rate variability signals for the VFL range (0.0025-0.04 Hz)...

У рамках мультифрактального формалізму з використанням методу максимумів коефіцієнтів вейвлет-перетворення проаналізовані записи добового моніторінгу Холтера баз даних PhysioNet для раптової серцевої смерті та нормального синусового ритму. На основі послідовних віконних виборок сигналів варіабельності серцевого ритму для діапазону VLF (0.0025-0.04...

The effect of SARS-CoV-2 coronavirus S-protein on the structural parameters of the model lipid membrane on dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) systems with cholesterol and melatonin impurities was studied by the method of small angle neutron scattering. It is shown that an increase in the concentration of melatonin in the lipid membrane leads to...

У рамках мультифрактального формалiзму з використанням методу максимумiв коефiцiєнтiв вейвлет-перетворення проаналiзовано записи добового монiторiнгу Холтера баз даних PhysioNet для раптової серцевої смертi та нормального синусового ритму. На основi послiдовних вiконних виборок сигналiв варiабельностi серцевого ритму для дiапазону VLF (0,0025–0,04...