Dynamics of Filaments: Modeling, Analysis and Application

细丝动力学:建模、分析和应用

基本信息

  • 批准号:
    9972063
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1999-08-01 至 2002-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The investigator studies the dynamics associated with changeof configurations in filaments. The theory of elastic filamentsis used as a paradigm to describe the different types ofinstabilities, the self-organization of filamentary structuresand the propagation of waves. The investigator considersgeneralization of the Kirchhoff model to include the effect ofgrowth (as found in many biological process), generalcross-sections (with application to the dynamics of ribbons) andviscous effects and perform a dynamical systems and bifurcationanalysis of the equilibrium configurations. This analysis iscompleted by the derivation and analysis of amplitude equationsfor the behavior of the solution close to the instability. Thisproject relies on the effective combination of different methodssuch as perturbation theory, dynamical system analysis, amplitudeequations for partial differential equations, and numericalanalysis. Filamentary structures can be observed in nature at allscales from the microscopic chains of molecules, DNA andpolymers, to the macroscopic braided magnetic flux tubes in solarflares. One of the central problems in filaments is tounderstand the possible changes of configurations and thedynamics involved in the changes. Remarkably, despite theirdifferent length scales and microscopic structures, unstablefilaments seem to follow universal configurational changes suchas writhing, coiling, super-coiling, and looping. The purpose ofthis project is to study the dynamics associated with the changeof configurations in filaments. This will provide a betterunderstanding of universal changes and self-organization offilaments, with applications to DNA configurations, structure ofpolymers, evolution of biological fibers, and cable kinking.
研究人员研究与细丝构型变化相关的动力学。 弹性丝理论被用作描述不同类型的不稳定性、丝结构的自组织和波传播的范例。 研究人员认为基尔霍夫模型的概括包括生长效应(在许多生物过程中发现)、一般横截面(应用于带状动力学)和粘性效应,并对平衡配置进行动态系统和分岔分析。 该分析是通过对接近不稳定的解的行为的振幅方程进行推导和分析来完成的。 该项目依赖于微扰理论、动力系统分析、偏微分方程振幅方程和数值分析等不同方法的有效结合。 从分子、DNA 和聚合物的微观链到太阳耀斑中的宏观编织磁通量管,在自然界中可以在各个尺度上观察到丝状结构。 细丝的核心问题之一是了解构型的可能变化以及变化中涉及的动力学。 值得注意的是,尽管不稳定的细丝具有不同的长度尺度和微观结构,但它们似乎遵循普遍的构型变化,例如扭动、卷曲、超级卷曲和成环。 该项目的目的是研究与细丝构型变化相关的动力学。 这将有助于更好地理解普遍变化和自组织丝,并应用于 DNA 构型、聚合物结构、生物纤维的进化和电缆扭结。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Alain Goriely其他文献

Compact waves on planar elastic rods
  • DOI:
    10.1016/j.ijnonlinmec.2008.10.007
  • 发表时间:
    2009-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Bojan Đuričković;Alain Goriely;Giuseppe Saccomandi
  • 通讯作者:
    Giuseppe Saccomandi
Multilevel irreversibility reveals higher-order organisation of non-equilibrium interactions in human brain dynamics
多级不可逆性揭示了人脑动力学中非平衡相互作用的高阶组织
  • DOI:
    10.1101/2024.05.02.592195
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ramón Nartallo;L. Bonetti;G. Fernández;P. Vuust;G. Deco;M. Kringelbach;R. Lambiotte;Alain Goriely
  • 通讯作者:
    Alain Goriely
The multiscale mechanics of axon durotaxis
轴突趋硬性的多尺度力学
Elastic cavitation, tube hollowing, and differential growth in plants and biological tissues
植物和生物组织中的弹性空化、管空化以及差异生长
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Alain Goriely;Derek E. Moulton;Rebecca Vandiver
  • 通讯作者:
    Rebecca Vandiver
Rate-dependent response of axonal microtubules and tau proteins under shear forces
轴突微管和 tau 蛋白在剪切力下的速率依赖性响应

Alain Goriely的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Alain Goriely', 18)}}的其他基金

Multiscale modelling and mathematical methods for brain development, trauma, and diseases
大脑发育、创伤和疾病的多尺度建模和数学方法
  • 批准号:
    EP/R020205/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Fellowship
One Year at BIO5: The Mathematical Modeling of Vascular Systems, Angiogenesis, and Tumour Growth
BIO5 一年:血管系统、血管生成和肿瘤生长的数学建模
  • 批准号:
    0623989
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Elasticity, Growth, and Stability
弹性、增长和稳定性
  • 批准号:
    0604704
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Instabilities, Waves, and Growth in the Dynamics of Filaments
细丝动力学的不稳定性、波动和增长
  • 批准号:
    0307427
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似海外基金

Structure and Function of Cyclodipeptide Oxidase-Like Enzyme Filaments
环二肽氧化酶样酶丝的结构和功能
  • 批准号:
    2400768
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Standard Grant
POLSTAR Survey: Magnetic Fields in Star Forming Filaments
POLSTAR 巡天:恒星形成细丝中的磁场
  • 批准号:
    2309536
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Biomechanics and Mechanobiology of Vimentin Intermediate Filaments
职业:波形蛋白中间丝的生物力学和力学生物学
  • 批准号:
    2238600
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Co-evolution of cosmic web filaments and galaxies in the early universe
早期宇宙中宇宙网细丝和星系的共同演化
  • 批准号:
    22KK0231
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
LEAPS-MPS: Where galaxies keep their cool in the heat: A Pathfinder to detect cool cosmic gas filaments and their effects on galaxy properties in clusters.
LEAPS-MPS:星系在高温下保持凉爽的地方:探测冷宇宙气体细丝及其对星团中星系特性的影响的探路者。
  • 批准号:
    2316862
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Elucidating the roles for discrete actin filaments in maintenance of organelle and cellular homeostasis
阐明离散肌动蛋白丝在维持细胞器和细胞稳态中的作用
  • 批准号:
    10714068
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
Intermediate filaments: timescales, intracellular transport and aggregation phenomena
中间丝:时间尺度、细胞内运输和聚集现象
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04967
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Valuing cellulose filaments in innovative, sustainable, and renewable bioproducts
评估创新、可持续和可再生生物产品中纤维素长丝的价值
  • 批准号:
    576651-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
CAREER: Understanding the Deformability of Biological Filaments from their Atomistic Level Details
职业:从原子级细节了解生物丝的可变形性
  • 批准号:
    2145615
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Investigating the functional consequences of seeding in mammalian primary neurons with Alzheimer’s Disease brain-derived tau filaments
研究在哺乳动物原代神经元中接种阿尔茨海默病脑源性 tau 丝的功能后果
  • 批准号:
    10649456
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.66万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了