Seminaria Teorii Ośrodków Ciągłych

Pawińskiego 5b

kolor czcionki + kolor tła = plan do 7 dni.

2017-02-24
 plan 
11:00, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
Jarosław Duda, dr
Instytut Informatyki i Matematyki Komputerowej, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Maximal Entropy RandomWalk as quantum corrections to diffusion models

The standard choice of random walk in many cases turns out to be in disagreement with experiment, properly described by quantum mechanics. For example it would allow electrons to freely travel through defected lattice of semiconductor, while we know that it is not a conductor - these electrons should be imprisoned instead (Anderson localization). Maximal Entropy Random Walk (MERW) allows to understand and repair this discrepancy by choosing random walk accordingly to the basic principle of statistical physics: the (Jaynes) maximal uncertainty principle. MERW turns out to lead to stationary probability distribution exactly as predicted by quantum mechanics, for example with electrons of semiconductor imprisoned in entropy wells. I will also briefly tell about other applications of MERW: for maximization of capacity of informational channel, for analysis of complex networks (like PageRank), image analysis or the tractography problem: reconstructing neural tracts from diffusive MRI.
2017-02-03 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
Agnieszka Martens, dr
Pracownia Mechaniki Analitycznej i Teorii Pola ZTOC IPPT PAN

Afiniczne modele nieliniowych ośrodków ze strukturą wewnętrzną i ich kwantyzacja

Celem seminarium jest omówienie istotnie nieliniowych modeli dynamicznych ciał afinicznie sztywnych (deformowalnych jednorodnie), zarówno w kontekście mechaniki Hamiltonowskiej, jak i w wersji skwantowanej. Przedstawione modele poddają się ścisłej obróbce analitycznej, a jednocześnie mają realistyczną strukturę oddziaływań. Przeprowadzono również analizę zagadnienia degeneracji problemu.

2016-11-25 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
Wasyl Kowalczuk, dr hab.

Modele dynamicznie niezmiennicze w mechanice ciał afinicznie sztywnych (deformowalnych jednorodnie)

Omówimy ogólne podejście do konstrukcji modeli, które są rządzone przez grupę afiniczną zarówno na poziomie kinematyki, jak i dynamiki (w przestrzeni fizycznej lub materialnej). Przedstawione koncepcje mają naturalny związek z metodami momentowymi oraz kolektywnych stopni swobody stosowanymi w zagadnieniu wielu ciał, klasycznymi procedurami dyskretyzacyjnymi (typu Ritza, Galerkina, itd.) oraz zmodyfikowaną wersją metody elementów skończonych.

2016-10-21 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
Włodzimierz Bielski, dr hab. prof. IGF PAN, Ryszard Wojnar, dr
IGF PAN, IPPT PAN

Laminarne przepływy niejednorodne: od zawiesin do ośrodków porowatych

Niejednorodność cieczy lub ścianek kontaktowych zmienia charakter przepływów, i czyni je przepływami niejednorodnymi.

Przepływy takie mają duże znaczenie naukowe i praktyczne, są przedmiotem badań w naukach geofizycznych (hydrologia, hydrogeologia), przyrodniczych (pływanie zwierząt wodnych), w gospodarce wodnej (kanały, zbiorniki retencyjne, powodzie), w przemyśle wydobywczym, w szczególności naftowym, a także w przemyśle okrętowym.

Sama ciecz, ze względu na nierównomierny rozkład zawiesiny staje się niejednorodna. Powodem niejednorodności przepływu mogą być też: chropowatość ścianek obiektów pływających, nierówności, przeszkody lub porowatość dna cieku wodnego.

Analizujemy przepływ laminarny takich cieczy, poczynając od zawiesiny aż do przepływu po dnie porowatym, gdy równanie Brinkmana jest bardziej odpowiednie niż prawo Darcy'ego lub samo równanie Stokesa.

2016-05-20 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
Igor Pavliuk, mgr
Department of Energy and Physics, Kharkov State University of Food & Trade, Ukraine

Mathematical models for diagnostic methods in medical physics

Medical physics is nowadays one of the most promising fields of natural sciences. Fundamental research on human body's internal systems, carried out in recent years, helps us to create complex physical and mathematical models of mechano-chemical cycles of various tissue cells in normal and pathological studies. On basis of this modelling approaches new methods of diagnosis and treatment modality are introduced.

In our research we mainly concentrate on the problem of modelling of new food systems and their interaction with human organs and systems. Production of dietary foods requires nutritional powders with higher percentage of healthy ingredients, e.g., biologically active substances like vitamins, macro- and micronutrients, in the easily digestible form and in the optimal proportions. Therefore, the development of highly functional food powders as dispersed systems is perspective for the food industry.

Various methods of investigation of freely-dispersed systems provide a great variety of data for the control of food powders. Among others the original computer program for generating integral and differential distribution functions based on the given dispersion data for the investigated food powders has been built and tested.

Finally, the usage of some pulse-NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spectroscopy techniques for investigation of the behaviour of different industrial thickeners (substances that increase the viscosity of food products) will be presented.

2016-05-06 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
prof. dr hab. Wojciech Nasalski

Ścisłe wektorowe wiązki falowe

Pole optycznych wiązek falowych, o średnicy przekroju poprzecznego znacznie przekraczającej długość fali i o jednorodnej przestrzennie polaryzacji, opisywane są poprzez paraboliczne równanie przyosiowe w postaci odpowiadającej równaniu Schrödingera. Jednakże w zastosowaniach nanofotonicznych szczególnie przydatne są wiązki falowe niespełniające tych warunków, czyli wiązki o przekroju subfalowym i o niejednorodnej polaryzacji. W opisie pola takich wiązek równanie Schrödingera należy zastąpić pełnym układem równań Maxwella z rozwiązaniami o znacznie bardziej skomplikowanej strukturze.

Zreferowana zostanie konstrukcja takiego ścisłego rozwiązania wykorzystująca szczególnie tu przydatne własności wiązek Laguerra-Gaussa dowolnego rzędu. Otrzymane w ten sposób wyniki mają charakter podstawowy, zarówno poznawczy jak i aplikacyjny, w takich dziedzinach jak nanofotonika, plazmonika, optoelektronika, informatyka optyczna i kwantowa komunikacja.

2016-04-22 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
dr hab. Wasyl Kowalczuk

Matematyczne modelowanie elektroprzędzenia i przędzenia wirówkowego mikro- i nanowłókien

2016-04-21 12:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
prof. dr hab. Andrzej Ziabicki

Fizyka procesów formowania włókien

2016-04-21 13:00, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
prof. dr hab. Leszek Jarecki

Modelowanie pneumatycznych procesów przędzenia włókien ze stopionego polimeru

2016-03-04 10:15, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
profesor dr hab. Marek Cieplak
Instytut Fizyki PAN

Białka przy powierzchniach

Systematyczne porównywania siły adsorpcji różnych powierzchni wymagają zbadania zachowania biomolekuł z pewnego ustalonego zbioru odniesienia. Jako takie biomolekuły wybraliśmy: 20 naturalnych aminokwasów, kilkanaście dwupeptydów i małe białko – klatkę tryptofanową. Wykorzystaliśmy pełnoatomowe symulacje dynamiki molekularnej do zbadania oddziaływań tych biomolekuł z ZnS, złotem, celulozą Iβ, miką i czterema płaszczyznami ZnO. Wyznaczyliśmy potencjały siły średniej i wykazaliśmy, że w istotny sposób zależą one od ciała stałego i od wyboru jego eksponowanej płaszczyzny łupliwości. W wypadku złota zależą one także od wyboru pola siłowego (hydrofobowe, hydrofilowe lub uwzględniające polaryzowalność metalu). Wykazaliśmy, że energie wiązania dwupeptydów i trójpeptydów są mniejsze niż suma energii wiązania ich składników aminokwasowych. Profile gęstości wody i polaryzacji również silnie zależą od powierzchni. Zaobserwowaliśmy, że pierwsza warstwa wody, jaka się tworzy w pobliżu silnie hydrofilowego ZnO odpowiada tak dużej gęstości upakowania, że nawet pojedyńcze aminokwasy nie mogą dojść do powierzchni ciała stałego. W wypadku hydrofobowego złota, czy lekko hydrofilowej powierzchni celulozy Iβ, zdarzenia adsorpcji klatki tryptofanowej są sterowane przez przyciąganie najsilniej wiążących aminokwasów. Tak nie dzieje się jednak dla ZnO, ZnS i hydrofilowych modeli złota. Badania kilku białek w pobliżu powierzchni miki, która ma wypadkowy ujemny ładunek powierzchniowy, wskazują na istnienie dwóch rodzajów stanów: zdeformowanych i rozwiniętych. Korzystając z modelu gruboziarnistego, wykazaliśmy istnienie szklistych zachowań warstw białek na granicy pomiędzy wodą i powietrzem.

[1] A. Starzyk, M. Cieplak, J. Chem. Phys. 135, 235103 (2011);

[2] G. Nawrocki, M. Cieplak, Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 13628-13636 (2013);

[3] G. Nawrocki, M. Cieplak, J. Chem. Phys. 140, 095101 (2014);

[4] G. Nawrocki, M. Cieplak, J. Phys. Chem. C 118, 12929-12943 (2014);

[5] M. Cieplak, D. B. Allen, R. L. Leheny, D. H. Reich, Langmuir 30, 12888-96 (2014);

[6] G. Nawrocki, P.-A. Cazade, D. Thompson, M. Cieplak, J. Chem. Phys. C (2015).



Archiwum