Mintázatképződés, önszerveződés csapadékrendszerekben és a mintázatok tervezése és vezérlése mikro- és nanoskálán = Pattern formation and self-organization in precipitation systems, design and control of patterns in the micro and nanoscales

A projektben a csapadekmintazatok kepződeset vizsgaltuk. Mintazatkepződes valtozatos terbeli skalan mehet vegbe es a mintazatkepződes dinamikajanak megertesre nagyon fontos, mert ezekkel az ismeretekkel kulonleges es kulonfele tulajdonsagu anyagot lehet tervezni az anyagtudomanyokban. Tobb technikat fejlesztettunk ki a csapadekmintazatok tervezesere es vezerlesere reakcio-diffuzio rendszerekben. A kifejlesztett modszerek a kovetkezők: (i) a mintazat vezerlese előre programozott elektromos arammal; (ii) a mintazat kontrollja oldhatosagi szorzat valtoztatasaval; (iii) a mintazat kontrollja a gel strukturajanak valtoztatasaval; (iv) a mintazat kontrollja mozgo kemiai frontban; a mintazatok vezerlese pH mező segitsegevel. Ezenfelul, egy uj parhuzamositasi platformot fejlesztettunk ki videokartyak hasznalataval CUDA kornyezetben. Ez az uj technika hasznos lehet szamos tudomanyos problema numerikus megoldasanak gyorsitasaban. | During this project important aspects of the pattern formation in precipitation systems were investigated. Spontaneous pattern formation can be observed at all length scales and much effort has been devoted to gaining insight into the dynamics of theses processes because of design of special materials. We proposed and developed several techniques to control precipitation patterns in reaction-diffusion systems. The developed methods are following: (i) pattern control using predesigned electric currents; (ii) pattern control varying the precipitation threshold (solubility product); (iii) pattern control varying the gel structure; (iv) pattern control in a moving reaction front; (v) pattern control by pH field. Moreover, a new parallel computational framework has also been developed using video card with CUDA for simulation reaction-diffusion processes. This new approach can be useful to accelerate numerical simulations of the scientific problems.