Nemlineáris kémiai dinamika

oszcilláció, káosz és mintázatképződés

Gáspár Vilmos

A nemlineáris kémiai dinamika célja a periodikusan vagy kaotikusan oszcilláló kémiai rendszerek, valamint a kémiai reakciók és az anyagáramlás (diffúzió) együttes hatására képződő mintázatok (reakciófrontok, spirális kémiai hullámok és Turing-struktúrák) fizikai és kémiai mozgástörvényeinek megismerése.

Spirális kémiai hullám a Belouszov-Zsabotyinszkij (BZ)-reakcióban (V. Petrov, Center for Nonlinear Dynamics, University of Texas, Austin, USA engedélyével). Tévedés ne essék, ez nem komputer-szimuláció, hanem egy kísérletről készített videofilm részlete, melyben a piros színű BZ-elegyben képződő kék színű "kémiai hullám" spirális mozgását láthatjuk.

Tudománytörténeti érdekesség, hogy a 70-es éveket megelőzően a kémikusok többsége vitatta, hogy a kémiai rendszerekben ritkán előforduló (egzotikus) koncentráció-oszcillációknak vagy a kémiai hullámok kialakulásának valóban kémiai okai lennének – mondván: "ellentmondanak az ismert törvényeknek" –, s ezért igen szkeptikusak voltak a témakör jelentőségével kapcsolatban is. Az elmúlt közel három évtizedben végzett kutatások eredményeként azonban ma már nem csak megértjük, leírjuk és modellezzük ezeket a folyamatokat, hanem a megismert általános törvényszerűségek alapján már tervezni is tudunk ilyen – úgymond – egzotikus rendszereket. Úgymond, mert ma egyre inkább az a meggyőződésünk, hogy a nemlineáris kémiai folyamatok igen gyakoriak. Jelentőségük elsősorban az élő rendszerek működésében, szabályozásában és vezérlésében keresendő. Mégis, a vegyész kollégák többsége mostanában is előszeretettel teszi fel a kérdést: "Jó ez nekünk valamire?" A témakörrel foglalkozó kutató válasza, természetesen, IGEN!

Kérdések, megjegyzések, hozzájárulás a Híradóhoz?  Írjon a gasparv@dragon.klte.hu címre!

 

 

Vissza