Ознакомление с информативным методом исследования как элемент обеспечения интеграции науки и образования

Abstract

К ознакомлению студентам высшей школы предложен метод электретно-термического анализа, которые применяется в физике диэлектриков для оценки распределения в веществе носителей электретного (поляризационного) заряда и регистрации в нем отличного от нуля суммарного электрического момента. Сущность метода электретно-термического анализа состоит в регистрации термостимулированного тока, возникающего в исследуемом образце вследствие стимулированных нагреванием процессов разупорядочения диполей, высвобождения носителей заряда из ловушек и их движения, упорядоченная составляющая которой формирует термостимулированный ток. Зависимость тока от температуры представляет собой токовый спектр, по которому судят о механизмах, ответственных за проявление электретного эффекта. Показано, что спектр термостимулированных токов хитозана позволяет охарактеризовать этот объект как природный электрет, в котором при нагревании происходят конформационные (структурные) изменения, сопровождающиеся высвобождением электрических зарядов. Данным методом можно охарактеризовать также структурные изменения в крови, синовиальной жидкости, полимерных биодеградируемых композициях на основе крахмала, в растительных маслах и других объектах. Построение учебного процесса с учетом необходимости ознакомления с методом электретно-термического анализа будет способствовать интеграции академической науки и высшего образования по целому ряду специальностей.

The method of electret-thermal analysis, which is used in the physics of dielectrics to assess the distribution of electret (polarizing) charge carriers in a substance and to register a nonzero total electric moment in it, is proposed for the introduction of higher school students. The essence of the method of electret-thermal analysis consists in recording the thermally stimulated current arising in the sample under study due to the processes of disordering of dipoles stimulated by heating, the release of charge carriers from traps and their movement, the ordered component of which forms a thermally stimulated current. The dependence of current on temperature is a current spectrum by which the mechanisms responsible for the manifestation of the electret effect are judged. It is shown that the spectrum of thermostimulated chitosan currents makes it possible to characterize this object as a natural electret in which, when heated, conformational (structural) changes occur, accompanied by the release of electric charges. This method can also characterize structural changes in blood, in synovial fluid, in polymer biodegradable starch-based compositions, in vegetable oils, and other objects. The construction of the educational process, taking into account the need for familiarization with the method of electret-thermal analysis, will contribute to the integration of academic science and higher education in a number of specialties.