Studies of Pattern Formation using Electroconvection

利用电对流形成图案的研究

基本信息

  • 批准号:
    9975479
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1999-07-01 至 2002-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This work focuses on the study of pattern formation in anisotropic systems. Pattern formation refers to the occurrence of regular spatial variations in systems that are driven out of equilibrium. The specific system used in this research is electroconvection in nematic liquid crystals. A range of open questions in patterns formation will be studied including localized patterns, the interaction of a discrete number of degenerate modes, and the role of spontaneous symmetry breaking. A significant effort will be dedicated to studying examples of spatio-temporal chaos. Electroconvection provides a unique system for addressing this major problem in nonlinear dynamics. Because the system is driven electrically, spatial and temporal modulations of the control parameters are easily produced. This provides a means of probing the robustness of the spatio-temporal chaos and exploring issues of control of spatio-temporal chaos. Also, pixelated arrays of electrodes will be used to probe the system on small spatial scales and to study the connection between the spatial degrees of freedom and the temporal dynamics. Finally, this research will include quantitative comparison between theory and experiment, something that is not possible in most examples of spatio-temporal chaos, that will provide important insights into the nature of spatio-temporal chaos.%%%This work focuses on the study of pattern formation in anisotropic systems. Pattern formation refers to the occurrence of regular spatial variations in systems that are driven out of equilibrium. Patterns are ubiquitous in nature, occurring in a wide range of systems including traffic flow, the weather, chemical signals on the heart, spread of disease, and population dynamics. A particularly important class of patterns are those that exhibit spatio-temporal chaos. Spatio-temporal chaos refers to patterns that have irregular behavior in space and time. For example, common failure modes of the heart involve spatio-temporal chaos of the chemical signals that control the heart rate. This project uses precision experiments in electroconvection in nematic liquid crystals to probe fundamental aspects of the nature of spatio-temporal chaos. In particular, electroconvection is uniquely suited for addressing the issue of control of spatio-temporal chaos. The results of this study will provide insight into control techniques for other systems that exhibit similar behavior. The research will also provide important training for graduate students that will enable them to go on to careers in either industry or academics.***
本文主要研究各向异性系统中斑图的形成。格局形成是指在系统中出现规则的空间变化,这些变化被赶出平衡。本研究所用的具体系统是双折射液晶中的电对流。一系列的开放性问题的图案形成将研究,包括本地化的图案,相互作用的离散数量的简并模式,和自发对称性破缺的作用。一个重要的努力将致力于研究时空混沌的例子。电对流为解决非线性动力学中的这一主要问题提供了一个独特的系统。因为系统是电驱动的,所以容易产生控制参数的空间和时间调制。这为研究时空混沌的鲁棒性和探索时空混沌的控制问题提供了一种手段。此外,像素化的电极阵列将用于探测小空间尺度上的系统,并研究空间自由度和时间动态之间的联系。最后,这项研究将包括理论和实验之间的定量比较,这在大多数时空混沌的例子中是不可能的,这将为时空混沌的本质提供重要的见解。本文主要研究各向异性系统中斑图的形成。格局形成是指在系统中出现规则的空间变化,这些变化被赶出平衡。模式在自然界中无处不在,发生在广泛的系统中,包括交通流量,天气,心脏的化学信号,疾病的传播和人口动态。一类特别重要的模式是那些表现出时空混沌的模式。时空混沌是指在空间和时间上具有不规则行为的模式。例如,常见的心脏衰竭模式涉及控制心率的化学信号的时空混沌。该项目使用向列型液晶中电对流的精确实验来探索时空混沌本质的基本方面。特别是,电对流是唯一适合于解决时空混沌的控制问题。这项研究的结果将为其他表现出类似行为的系统提供控制技术的见解。这项研究还将为研究生提供重要的培训,使他们能够继续从事工业或学术事业。

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 }}

Michael Dennin其他文献

Non-Contact Microrheology of Monolayers and Membranes
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2011.11.211
  • 发表时间:
    2012-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Roie Shlomovitz;Tom Boatwright;Michael Dennin;Alex J. Levine
  • 通讯作者:
    Alex J. Levine

Michael Dennin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('Michael Dennin', 18)}}的其他基金

Conference: Learning to Build Authentic Partnerships Between Minority Serving Institutions and Predominately White Institutions
会议:学习在少数族裔服务机构和以白人为主的机构之间建立真正的伙伴关系
  • 批准号:
    1820920
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
HSI Conference: Pathways for Hispanic Students in STEM
HSI 会议:西班牙裔学生 STEM 之路
  • 批准号:
    1748570
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
DCL: NSF INCLUDES - California STEM INCLUDES Conference and Network
DCL:NSF 包括 - 加州 STEM 包括会议和网络
  • 批准号:
    1650570
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Assessing the Impact of Teaching Faculty in STEM Institutional Transformation
评估师资力量对 STEM 机构转型的影响
  • 批准号:
    1612258
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Investigating jamming in iceberg-choked fjords with field observations, laboratory experiments, and numerical modeling
合作研究:通过现场观察、实验室实验和数值模拟来调查冰山堵塞的峡湾中的干扰
  • 批准号:
    1506991
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Interaction between Spherical Particles and Biomembranes
合作研究:球形颗粒与生物膜之间的相互作用
  • 批准号:
    1309402
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Mechanics and Microrheology of Biomimetic Materials
合作研究:仿生材料的力学和微观流变学
  • 批准号:
    0907470
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Workshop: Dynamics Days 2005
研讨会:2005 年动力学日
  • 批准号:
    0501238
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF-Europe: Mechanical Properties of Thin-Film Active Materials
NSF-欧洲:薄膜活性材料的机械性能
  • 批准号:
    0354113
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Surfactant Flow and Foam Stability
表面活性剂流动性和泡沫稳定性
  • 批准号:
    0085751
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Nano/Micro-surface pattern的摩擦特性研究
  • 批准号:
    50765008
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
图案(Pattern)动力学方法的初探
  • 批准号:
    19472043
  • 批准年份:
    1994
  • 资助金额:
    6.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
激光等离子体中的Pattern动力学及时空混沌
  • 批准号:
    19375038
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Geometric and numerical studies of the behavior and pattern formation of powders and charged particles under periodic external forces
粉末和带电粒子在周期性外力作用下的行为和图案形成的几何和数值研究
  • 批准号:
    23K03260
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Influence of convection on crystalline pattern formation - improving diffuse-interface models and sharp-interface models via comparative studies
对流对晶体图案形成的影响——通过比较研究改进扩散界面模型和尖锐界面模型
  • 批准号:
    5287736
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Research Fellowships
Studies on the function of putative pattern formation genes in limb regeneration in amphibians
两栖动物肢体再生中假定模式形成基因的功能研究
  • 批准号:
    2802-1993
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of soft matter, structural fluids and pattern formation on the visual cortex: Numerical simulations in statistical physics
软物质、结构流体和视觉皮层图案形成的理论研究:统计物理学中的数值模拟
  • 批准号:
    5932-1992
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Studies on the function of putative pattern formation genes in limb regeneration in amphibians
两栖动物肢体再生中假定模式形成基因的功能研究
  • 批准号:
    2802-1993
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of soft matter, structural fluids and pattern formation on the visual cortex: Numerical simulations in statistical physics
软物质、结构流体和视觉皮层图案形成的理论研究:统计物理学中的数值模拟
  • 批准号:
    5932-1992
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Convection and shear flow apparatus for pattern formation studies
用于图案形成研究的对流和剪切流装置
  • 批准号:
    138602-1993
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments - Category 1 (<$150,000)
Theoretical studies of soft matter, structural fluids and pattern formation on the visual cortex: Numerical simulations in statistical physics
软物质、结构流体和视觉皮层图案形成的理论研究:统计物理学中的数值模拟
  • 批准号:
    5932-1992
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Studies on the function of putative pattern formation genes in limb regeneration in amphibians
两栖动物肢体再生中假定模式形成基因的功能研究
  • 批准号:
    2802-1993
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of soft matter, structural fluids and pattern formation on the visual cortex: Numerical simulations in statistical physics
软物质、结构流体和视觉皮层图案形成的理论研究:统计物理学中的数值模拟
  • 批准号:
    5932-1992
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了