W prezentacji zostanie przedstawiony opis fizycznych połączeń pomiędzy siateczką śródplazmatyczną (ER) a mitochondriami (ang. mitochondria-associated ER membrane „MAM”) oraz błona komórkową i ER (ang. “plasmalemma-associated ER membrane „PAM”). Specyficzne układy błon ER-mitochondria oraz ER-plazmalemma zostały odkryte niedawno i zdaniem wielu autorów stanowią kluczowy czynnik, kształtujący szereg procesów fizjologicznych w komórce, takich jak bez-pęcherzykowy transport lipidów, apoptoza, czy modulacja sygnału wapniowego. Przedstawiona zostanie struktura i funkcjonowanie wymienionych kompleksów, a w szczególności możliwość kontroli i kształtowania sygnalizacji wapniowej wewnątrz komórki przez MAM-y i PAMy. PDF file

1. Modularna struktura bakteryjnych elementów transpozycyjnych (TE). 2. Wplyw TE na rearanzacje genomów bakteryjnych oraz ich rola w zwiekszaniu zdolnosci adaptacyjnych i ewolucyjnych bakterii. 3. Udzial TE w horyzontalnym transferze genów. 4. Metody identyfikacji TE in vivo i in silico. PDF file

Model DLL bazuje na lokalnych kooperatywnych ruchach skladajacych sie z przeniesien pewnej liczby elementow kinetycznych po zamknietej petli tak, ze kazdy element zastepuje jeden z jego sasiadów, oraz ze spelniony jest warunek ciaglosci polegajacy na tym, ze suma przeniesien elementow bioracych udzial w przestawieniu jest zerowa. Scharakteryzowano warunki symulacji umozliwiajace zastosowanie modelu do badan konformacyjnych. PDF file

Autor doświadczalnie wykazał, wbrew twierdzeniom wielu autorów i w zgodzie z innymi autorami, że - w mikroprzepływach przez gładkie kapilary - obowiązuje prawo Hagena-Poiseuille.a i formuła Blasiusa (znane z makroskali). Przejście laminarno-turbulentne, dotąd lokowane w bardzo szerokich granicach, następuje w przedziale [2100, 2800]Re, ale zaokrąglenie wlotów do mikrorurek paradoksalnie mocno je opóźnia. Właściwie zorganizowany proces pomiarowy pozwolił autorowi podzielić straty energetyczne na sumę prostą start liniowych i miejscowych oraz wyznaczyć łączny współczynnik oporów miejscowych mikrorurek, gdyż dane literaturowe są nieodpowiednie do przepływów mikroskalowych. Współczynnik strat wylotowych (równy współczynnikowi Coriolisa) autor obliczył, podobnie jak inne ważne współczynniki korekcyjne, na podstawie badań współczesnych autorów (w przedziale [2800, 36x10^6]Re) i podał jawne formuły ich zależności od liczby Reynoldsa (Re) wykazując wyraźne różnice w odniesieniu do dotąd stosowanych wartości opartych na badaniach Nikuradsego sprzed 75 lat. Praca rozstrzyga zatem problemy ważne dla badaczy, użytkowników i projektantów mikrosystemów, które znalazły liczne zastosowania w wielu dziedzinach nauki i techniki stosujących nowoczesne technologie. PDF file

Obrona pracy doktorskiej obejmujacej badania eksperymentalne i numeryczne efektu tlumienia turbulencji dla przeplywu w krotkim mikrokanale oraz procesu destabilizacji przeplywu w kanale o pofalownych sciankach. Prace mozna pobrac tutaj: PDF file

We will present various applications for novel nanostructures obtained by NT-MDT combined AFM / SNOM / Confocal Raman & Fluorescence system. AFM and confocal Raman/Fluorescence maps are acquired simultaneously from the same part of the sample in Upright and Inverted optical schemes. Physical characterization and modification capabilities of AFM merge with chemical sensitivity of confocal Raman microscope and general capabilities of optical microscopy to provide complete information about sample investigated. We demonstrate results on various promising nanomaterials: graphene flakes, carbon nanotubes, semiconductor nanowires, biological structures etc. PDF file

Report on research trainning at IPPT See PDF file

Tematem seminarium bedzie optymalizacja parametrów procesu electrospinningu włókien polimerowych. Badano wpływ systemu odbierania włókien oraz charakteru targetu na strukture włókien otrzymywanych w procesie electrospinningu. Wykorzystujac targety róznego rodzaju, badano ich wpływ na równomiernosc pokrywania powierzchni targetu włóknami. W celu uzyskania lepszej kontroli strugi polimeru optymalizowano równiez geometrie układu elektrod. Zaprezentowane zostana takze wyniki eksperymentów, w których wykorzystano roztwory polimeru z dodatkiem elektrolitów, majacych wplyw na wielkosc kata rozwarcia stozka Taylora, a co za tym idzie, takze na powierzchnie pokrycia targetu włóknami. Elektroprzedzenie włókien bezposrednio na powierzchnie wody dało mozliwosc otrzymywania regularnych, boniastych struktur, które zostana przebadane pod kłtem zastosowania w charakterze membran. See PDF file

See PDF file

Czynniki transkrypcyjne NF-κB i p53 znane są ze swego współdziałania i rywalizacji przy regulacji wielu szlaków sygnałowych związanych między innymi z cyklem komórkowym, obroną immunologiczną czy apoptozą. W literaturze można znaleźć opisy sprzężeń istniejących pomiędzy oboma czynnikami transkrypcyjnymi. Wykorzystując dwa z nich zbudowano model łączny ścieżek sygnałowych NF-κB i p53, który tłumaczy pro- i anty-apoptotyczne zachowanie się NF-κB zastosowanym protokołem podawania wymuszeń. Wzbudzenie ścieżki NF-κB za pomocą TNFα przed rozpoczęciem napromieniowywania wzbudzającego ścieżkę p53 zmniejsza frakcję komórek apoptotycznych podczas gdy podanie TNFα po napromieniowaniu ją zwiększa. PDF file

30.04.2009, IPPT PAN moves to the new building. We continue our seminars soon at the new address: Pawinskiego 5B

See more images .....

The talk will consider several issues related to modeling complex microsystems such different types of muliphase solution and solid fluid interaction at the nanoscale. Two phase flows, which cosits of liquid-gas or liquid solid particles at micro and nanoscale behaves different than at macroscale.

Elektroprzędzenie jest jedną z najczęściej wykorzystywanych metod formowania nanowłokien polimerowych. Celem badań włókien z policaprolactonu jest określenie zależności pomiędzy parametrami procesu elektroprzędzenia, struktura molekularną (stopień orientacji molekularnej oraz krystaliczność) a funkcjonalnością jako rusztowań do hodowli komórkowej in vitro. PDF file

Omówiony zostanie model matematyczny opisujacy sprzężenia pomiędzy dyfuzją wapnia a efektami mechanicznymi (naprężenia i odkształcenia). Model ten (w najprostszej postaci można go znaleźć w książce Murray´a „Mathematical Biology”) bazuje na sprzężonych równaniach parabolicznych typu reakcji dyfuzji i równaniach równowagi dla ośrodka lepko-sprężystego. W szczególności omówimy fenomena tzw. fal wapniowych. PDF file

Fakoemulsyfikacja jest metodą usunięcia zmętniałej soczewki własnej pacjenta w celu wszczepienia soczewki sztucznej. W ten sposób przywraca się przezierność ośrodków optycznych i stwarza warunki odbierania bodźców przez siatkówkę i nerw wzrokowy w przypadku zaćmy. Aparaty skonstruowane do przeprowadzenia tego typu zabiegu łączą w sobie trzy funkcje: Irygacji biernej komory przedniej oka, której wielkość wynika z wysokości zawieszonej nad poziomem głowy pacjenta butelki, Aspiracji płynu z komory przedniej oka zależnej od pompy (perystaltycznej bądź Venturiego) współpracującej z aparatem, Emulsyfikacji ultradźwiękowej mas jądra soczewki w czasie zabiegu. Techniki operacyjne stosowane do usunięcia zaćmy różnią się w zależności od doświadczenia lekarza operującego, a głównym ich celem jest zrównoważenie stosowanych w czasie zabiegu energii: przepływu płynu, ultradźwięków oraz energii mechanicznej tak by jatrogenne uszkodzenie oka było jak najmniejsze. Wykładnikami jakości chirurgii jest głównie dysfunkcja lub zmniejszenie gęstości komórek śródbłonka rogówki. Energia mechaniczna, której źródłem są manipulacje w komorze przedniej przy pomocy narzędzi zużytkowywana jest na łamanie jądra soczewki i ma niewielki negatywny wpływ na komórki śródbłonka. Sposób wykorzystania energii mechanicznej jest charakterystyczny i różny dla różnych technik chirurgicznych. Natomiast energia ultradźwiękowa, jak i energia przepływu płynów posiadają udokumentowany negatywny wpływ na struktury gałki ocznej. Celem seminarium jest przeanalizowanie zjawisk fizycznych wynikających z zastosowania energii przepływu płynów oraz różnych metod dostarczania ultradźwięków w aspekcie ich jatrogennego wpływu na struktury oka w przypadku zastosowania różnych technik chirurgicznych.
Fakoemulsyfikacja - zobacz film (mpg)   PDF file

Chaos jest zazwyczaj wiązany ze zjawiskami nieliniowymi. Gdy jednak będziemy rozpatrywać przestrzenie nieskonczenie wymiarowe, może się on pojawić również w liniowych układach dynamicznych. W ramach seminarium przedstawię przykłady dwóch liniowych równań różniczkowych cząstkowych, których półgrupy rozwiązań są chaotyczne (w sensie Devaney) oraz sposoby na pokazanie ich chaotyczności. PDF file

W referacie przedstawię krytyczny przegląd literatury dotyczącej obecnych koncepcji mechanizmu generacji siły w komórkach żywych i nową, oryginalną koncepcję opartą na własnych wynikach uzyskanych dla mięśni. Wiecej...

The Laboratory of Bioinformatics and Protein Engineering combines theoretical and experimental analysis of proteins, in particular enzymes that act on DNA or RNA (restriction enzymes, methyltransferases, DNA repair enzymes). We develop and use computer programs for modeling of protein three-dimensional structures based on experimental data. We are involved in predicting structures and functions for uncharacterized open reading frames. We also use theoretical predictions to guide protein engineering, using rational and random approaches. Our goal is to design proteins with new properties, in particular enzymes with new useful functions, which have not been observed in the nature. More details in PDF file

The second part was dedicated to a thorough discussion of recently obtained theoretical and numerical results concering the streaming current and streaming potential od particle-covered surfaces. More details ... in PDF file

The seminar will be presented in two parts. The first will be a general intoduction to the notion of the streaming current and streaming potential. Well known facts and experimental as we as theoretical results will be presented. The second part will be dedicated to a thorough discussion of recently obtained theoretical and numerical results concering the streaming current and streaming potential od particle-covered surfaces. PDF file

NTBC (nitisinon) jest skutecznym srodkiem uzywanym w leczeniu tyrozynemii typu I - genetycznej choroby dziedzicznej, zwiazanej z zaburzeniami w szlaku katabolicznym tyrozyny w organizmie ludzkim. Zaburzenia te zwiazane sa z dysfunkcji FAH, enzymu dzialajacego na ostatnim etapie szlaku katabolicznego tyrozyny i prowadzi do gromadzenia sie toksycznych produktów uszkadzajacych nerki i watrobe. Niezbadany jest jednak problem biologicznej transformacji NTBC w organizmach zywych. Zrodzil sie pomysl podjecia badan, majacych na celu ustalenie jakim przemianom chemicznym ulega ten lek w organizmie ludzkim. Jako narzedzie badawcze wybrano spektroskopie NMR a material do badan postanowiono wydzielic z moczu dzieci chorych na tyrozynemie typu I, leczonych za pomoca NTBC. Porównano, przy pomocy metod spektroskopowych zsyntetyzowane zwiazki modelowe ze zwiazkami obserwowanymi w moczu aby potwierdzic lub wykluczyc ich tozsamosc.

Podczas seminarium przedstawiony zostanie, w oparciu najnowszą literaturę, aktualny stan wiedzy na temat turbulencji w układach mikroprzepływowych oraz omówione będą metody analizy eksperymentalnej takich przepływów. Korzystając ze źródeł literaturowych oraz wyników własnych badań eksperymentalnych i numerycznych, podjęta zostanie próba odpowiedzi na ciągle szeroko dyskutowane pytanie, czy przejście laminarno-turbulentne w mikrokanale zachodzi przy podobnych wielkościach liczby Reynoldsa jak w skali makro, czy też granica tego przejścia przesunięta jest w kierunku wyższych lub też niższych liczb Reynoldsa. PDF file

19.12.2008, godz.14.30, ZMiFP Wszystkiego Najlepszego! Get together z plynami w ZMiFP ! ... images

W roku 1929 Robin Fåhraeus zauważył, że hematokryt (gęstość objętościowa krwinek w krwi) w wąskich kapilarach (R<250μm) jest mniejsza, niż w zbiorniku, z którego krew wypływa. Trafnie też wyciągnął wniosek, – który później sprawdził eksperymentalnie z Torstenem Lindquistem – że względna (w stosunku do plazmy lub wody) lepkość krwi w kapilarach jest mniejsza niż w zbiorniku. Celem pracy jest powiązanie tych dwóch eksperymentów, traktując przepływ krwi, jako przepływ zawiesiny o zmiennej gęstości. PDF file

Na seminarium opowiem o modelowaniu asocjacji antybiotyków aminoglikozydowych z rybosomem metodami dynamiki molekularnej i brownowskiej. Antybiotyki te zaburzają prawidłową syntezę białek w rybosomach bakteryjnych. Próbujemy wyznaczyć ich szlaki asocjacji i energię wiązania z rybosomowym RNA, aby móc zaproponować lepiej działające pochodne. PDF file

Własne wyniki dotyczące struktur molekularnych generujących siłę w komórkach mięśni. Za pomocą oryginalnego programu komputerowego zrekonstruowano po raz pierwszy 3D strukturę komórki mięśni. Na podstawie tej struktury zaproponowano nowy mechanizm skurczu mięśni. Wiarygodność koncepcji sprawdzana jest za pomocą oryginalnych programów umożliwiających porównywanie obliczonego rozkładu masy z realnym, obserwowanym za pomocą mikroskopii elektronowej, a obliczonego widma Fouriera z realnym widmem dyfrakcyjnym. Propozycja współpracy w celu opracowania opisu matematycznego nowej koncepcji. Wiecej...

Obrona pracy doktorskiej obejmujacej badania eksperymentalne pol predkosci w labolatoryjnym modelu chmury i analize wplywu procesow parowania na charakterystyki turbulencji. Prace mozna pobrac tutaj: PDF file

Open flows over a cavity present, even at medium Reynolds number, sustained oscillations resulting from a complex feedback process. Previous works have reveals a mode-switching phenomenon which remains to characterize from a dynamical point of view. In the configuration here investigated, the intermittency between the two dominant modes is characterized using a symbolic dynamics based approach. The first step of the procedure is to reconstruct the phase space from the time series measured by the Laser Doppler Velocimetry (LDV) technique, using the principal components embedment method. We show that the quite high dimensionality of the embedding space (d<10), can be overcome, doing a Poincar? section of the 2D projection of the phase portrait. The key step consists of a symbolic classification (0 for the first mode, 1 for the second mode, as example) of the Poincar? intersection with the orbits using a partition in two sectors of an angular first-return map. This classification allows, without any arbitrary thresholding (as spectral based modes separation method needs), a precise quantification of all oscillating events. See PDF file

Interaction forces between solid particles and air bubbles are of significant importance both for academic studies and practical application. For example in the flotation process one of the elementary stages is a formation of an aggregate between the particle and an air bubble. This aggregate formation is governed by hydrodynamic, capillary and surface forces. In our studies we have mainly focused on the surface forces. A colloid probe AFM technique has been used to measure the interaction forces between an air bubble and a spherical, smooth TiO2 particle. The forces of interactions between the air bubble and the particle have been studied as a function of: (i) simple (1:1) electrolyte concentration and (ii) pH of the solution in order to determine the electrostatic component of the force and also (iii) particle hydrophobicity and (iv) approach/retract velocity. It is worth noted that any change in pH of the solution influences the surface charge. Therefore, depending upon whether or not the solution pH was above or below the point of zero charge of the solid particle, and noting that bubbles bear a negative charge from very low pH values, the interaction between the same and oppositely charged surfaces could be investigated. In the case where the bubble and particle bear the same charge, rupture of the wetting film and the attachment of the particle to the air bubble did not take place and the electrostatic repulsive force depended strongly on electrolyte concentration. For oppositely charged bodies the wetting film ruptured forming a stable thin ?-film and weak adhesion between the particle and an air bubble was observed (which corresponded to contactless flotation). Attractive force followed by the wetting film rupture was also observed for the case when titania particle was hydrophobised. See PDF file

A comprehensive set of results for hydrodynamic interactions between a spherical particle and a wall were obtained using the bispherical coordinates technique in creeping flow. Some results for second order expansion in low Reynolds number are also presented. Various problems involving dilute suspensions near walls are discussed on this basis. See PDF file

Omowione zostana przykladowe ruchy periodyczne mikroczastek w plynach i ich znaczenie dla dynamiki przy ogolnych warunkach poczatkowych.

Stokesian dynamics simulations of close particles are analyzed, taking into account lubrication forces and many-body hydrodynamic interactions between spheres. A periodic trajectory of three spherical particles maintaining a permanent proximity to each other is used as a benchmark to study the accuracy, stability and efficiency of various numerical integration schemes.

The outline of the electrospinning of nanofibers and optimalization of the process will be presented. Current research on the optimalization of the process and applicability as biomedical sensors of submicrone resolution. Chemical treatement of the proteinous nanofibers produces the array of sensors of potential use for monitoring functions of the living cells. See PDF file

The low Reynolds number gas flow in curved micro-channel with non-uniform wall temperature distribution is analysed. A continuum Navier-Stokes gas flow model with additional velocity slip and temperature jump boundary conditions is applied. Knudsen number responsible for the slip effects is in the range from 0.001 up to 0.1. Complex vortex patterns observed are related to the thermal stress slip flow. Furthermore the analogy between the analysed configuration and electro-osmotic flow will be discussed. See PDF file

At the beginning we recall briefly the basic concepts of the Information Theory: information in Shannon sense, entropy, entropy rate, mutual information. Then, we present the results of application of these quantities to the analysis of experimental data (signals coming from neurons) and to realizations of stochastic processes modelling such type of data. The aim of our research is to study how information is transmitted in the brain (coding methods and their parameters, synergy effects). We analyze both reliability (related to redundancy) as well as efficiency (relative mutual information) of these processes. We pay particular attention to the amount of energy used in the transmission process. Consequently, we investigate the optimization parameters governing these type of processes.

Przy badaniu teoretycznym zmian konformacyjnych w makromolekulach biologicznych czesto zapomina sie ze procesy te odbywaja sie w srodowisku wodnym. Uzywajac prostego, gruboziarnistego modelu bialka pokaze, ze efekty zwiazane z oddzialywaniami hydrodynamicznymi moga znaczaco wplywac na skale czasowe mechanicznego rozwijania bialek. Opowiem tez o rozwijaniu bialek za pomoca przeplywu i porownam te metode z klasycznymi metodami rozciagania mechanicznego z wykorzystaniem mikroskopu sil atomowych (AFM). See PDF file

p53 is a transcription factor controlling genes involved in DNA repair, cell cycle arrest and apoptosis. DNA damage triggers oscillations of p53 and its inhibitor Mdm2, which are visualized in single cell experiments using transfected cell with the elevated gene copy number. We consider several models of the p53/Mdm2 regulatory core (including our own) that are based on positive and negative feedback, to verify their robustness to change in gene copy number. Analysis of these models suggests one of the following: 1) either observed oscillations are due to cooperation of positive and negative feedback, but behavior of normal cells is qualitatively different than that of transfected cells 2) or positive feedback does not play any role in the oscillations, which results from negative feedback and time delay and are thus less sensitive to the number of Mdm2 and p53 gene copies. See PDF file

See PDF file

Kontrola warstwy przysciennej w zastosowaniach aeronautycznych może być zrealizowana poprzez użycie perforacji na profilu. Sieć kanałów perforacji może kontrolować zachowanie warstwy przyściennej w dużej skali. Współcześnie możliwe jest wykonanie coraz mniejszych otworów, zbliżając się do skali mikro. W związku z tym pojawiły się pytania jak efekty skali mikro wpływają na zachowanie przepływu w porównaniu do skali makro. Przedmiotem prezentacji bedą wyniki numeryczne dotyczące przepływu laminarnego i turbulentnego w mikrokanałach. PDF file.

Outlined is the fast multipole method to compute hydrodynamic interactions between spheres immersed in a low-Reynolds-number fluid flow. The principles underlying the method (displacement of propagators connecting the centres of two spheres and multilevel summation of interactions) are described. It is emphasized that, as in the standard multipole method, the accuracy may be easily controlled by changing multipole truncation orders. PDF file.

Recent developments in Molecular Simulations give the opportunity to explore alloys solidification in a broad and intensive way. During this expose, we will investigate the various characteristics of solidification process of alloys in nano-scale. This method will be applied to the case of aluminum alloys in view to improve their properties. See PDF file

Przebieg kolizji oraz czynniki decydujace o czasie przerywania cienkich filmow cieklych powstajacych podczas kolizji pecherzykow gazowych z granicami miedzyfazowymi woda/powietrze, woda/hydrofilowa powierzchnia ciala stalego oraz woda/hydrofobowa powierzchnia ciala stalego zostana omowione w referacie i zilustrowane zarejestrowanymi filmami (*.avi). W szczegolnosci przedstawione beda wyniki badan nad: i) wplywem energii kinetycznej pecherzyka na czas przerywania filmow cieklych, ii) czynnikami decydujacymi o odbiciach ("bouncing") pecherzyka i stopniach zamiany energii kinetycznej w energie powierzchniowa pecherzykow, oraz iii) wplywem rozmiarow powstajacych filmow cieklych na czas ich rozrywania.

Transcription factor p53 is the key regulator of cell responses to DNA damage. It regulates synthesis of hundreds of proteins responsible for cell cycle arrest, DNA repair or apoptosis (controlled cell death) if DNA may not be repair. I will present a stochastic model of p53 regulatory pathway explaining how the decision between life and death is taken in individual cells. See PDF file

The knowledge of mechanisms and kinetics of particle adsorption is of great importance in polymer and colloidal science as well as biophysics or medicine, enabling one to control processes of protein and cell separation, or transport through micro-channels. During this seminar a simple theoretical model of a polymer adsorbed to a planar, hard wall will be presented. The hydrodynamic friction induced on the polymer and its dependence on the orientation of the polymer will be calculated and discussed. See PDF file

Bacteria E.coli, when swimming in microchannels, swims on the right-hand side. I will explain the mechanism behind this observation and point to potential applications. I will also demonstrate the use of Chlamydomonas reinhardtii algae as micro-mules microorganisms that pick-up, carry and drop-off microscopic cargo. See PDF file

Magnetic fluid is presented as a successful material platform to built complex nanosized magnetic material systems, targeting applications as different as magnetic nanocomposites for clean up technologies addressed to oil spills and magnetic drug delivery systems for photodynamic and magnetohyperthermia therapies applied to cancer treatment. Among the complex nanosized magnetic systems biocompatible magnetic fluids, magnetoliposomes, biocompatible magnetic nanocapsules, and biocompatible magnetic nanoemulsions will be emphasized. The nanoparticle chemical co-precipitation synthesis, its surface-functionalization, further peptization in hosting liquid carriers and the basic properties of magnetic fluids will be discussed in the talk. See PDF file

In this seminar, I will review our knowledge on focused micro/nano-jets by convergent gas streams, their physics, their governing parameters and operating conditions, their stability, their output, etc. All this is analyzed via experimental, analytical and numerical studies, which guide us along the search for the operating conditions and geometries where the most controllable, monodisperse and finest spray possible is obtained with a productivity (yield) of practical use in highly demanding aplications. See PDF file

Zostanie pokazane podejscie klasyczne do procesu rozpraszania z zastosowaniem potencjału kanonicznego. Przeanalizowane będzie kilka różnych potencjałów, dla których wyznaczony zostanie potencjał kanoniczny. Omówiony będzie przypadek jednowymiarowego odwrotnego rozpraszania w mechanice klasycznej i kwantowej. Do jego opisu wykorzysta się wzór Gamowa, którego postać odwrotna można otrzymać za pomocy transformacji Laplace'a, oraz potencjału kanonicznego. Omówione zostanie zastosowanie wzoru Gamowa do badania zjawiska promieniowania alfa oraz zjawiska zimnej emisji elektronów. See PDF file

Aluminium-based amorphous alloys containing rare earth (RE) or rare earth and transition metals additions posses attractive mechanical properties like high strength and good ductility. Thermal treatment of some of these alloys leads to devitrification via formation of fcc-Al crystals with average size of about 10nm embedded in an amorphous matrix. Such nanocomposites have significantly better mechanical properties than their glassy precursors. Based on a recent study using simultaneous small- and wide-angle X-ray scattering a mechanism for nanocrystallization will be presented. See PDF file

Complex interactions between turbulent flow of electrically conductive fluids and electromagnetic fields play the key role in many physical phenomena in nature and technology. For example, in Astro- and Geo-Physical studies, it is believed that the two-way coupled magnetic dynamos are responsible for the creation of magnetic fields in spiral galaxies, stars and planets (including Earth's magnetic field). The potential use of the electromagnetic fields to control fluid flow and heat transfer in electrically conductive fluids has been recognised in many applications such as: crystal growth, continuous casting of steel, aluminium reduction cells, liquid metal cooling blankets for fusion reactors, biomedical applications, etc. Enormous range of length and time scales (that range from size of galaxies in astro-physical applications to few-millimetres in biomedical applications) make this subject particularly challenging.
In this presentation, we will address the most recent developments in numerical simulations of coupled fluid flow/electromagnetic fields phenomena. After an introduction covering fundamental physical phenomena behind the fluid flow/electromagnetic field interactions, basic principles of their modelling and numerical simulations will be summarised.
The special focus will be devoted to first successful simulations of the turbulent magnetic dynamos (two-way fully coupled fluid flow/electromagnetic fields) in realistic working conditions (Riga-dynamo experiment) - that serves as a paradigm for the investigations of the origins and self-sustenance of the planetary magnetic fields. The second application will include simulations of the blood flow in presence of the locally applied non-uniform strong magnetic field as a basic concept behind the magnetic drug delivery (MDT) cancer treatment. See PDF file

Bacteria E.coli, when swimming in microchannels, swims on the right-hand side. I will explain the mechanism behind this observation and point to potential applications. I will also demonstrate the use of Chlamydomonas reinhardtii algae as micro-mules microorganisms that pick-up, carry and drop-off microscopic cargo.

W trakcie seminarium przedstawione zostaną wybrane konstrukcję mikrosystemów analitycznych cieczowych wytwarzanych z krzemu i szkła oraz rezystu negatywowego SU8 i opracowanych, wytworzonych i badanych w Pracowni Mikroinżynierii i Mikromechaniki Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej. Omówione zostaną m.in. miniaturowe urządzenia do prowadzenia analizy DNA metodą RT-PCR, mikroreaktory do prowadzenia reakcji nitracji i zintegrowany cytometr do badań bio-medycznych. Przedstawione zostaną również różne metody detekcji i detektory procesów fizykochemicznych zachodzących w tych mikrourządzeniach. See PDF file

In this talk, we will present some salient results on the flow past an open cavity at moderate Reynolds numbers. Such flows are of interest in many practical applications, when flow-structure interactions lead to self-sustained oscillations. The unstable shear layer destabilizes with respect to Kelvin-Helmoltz modes, which interact with the downstream corner of the cavity, the fluid recirculation inside the cavity feeding back the upstream perturbations. Henceforth, some very characteristic frequencies are selected in the flow, which can give rise to some nonlinear competition between modes of oscillation. We were able, in a proper orthogonal decomposition (POD) analysis or performing phase averages on the velocity snapshots, to determine the coherent structures and wavelengthes associated with the instability. The flow inside the cavity develop complex 3D spatial patterns, characterized by 2D PIV or 3D direct numerical simulations (DNS). Gortler-like secondary instabilities may even occur over a finite range of the control parameters (Reynomds numbers and cavity aspect ratios). Although such a complex transverse flow organization is observed, we have shown that 2D PIV measurements in the longitudinal median plane still allow to recover the correct coherent patterns as obtained when applying POD to the fully 3D DNS flow. This may open the possibility to reconstruct 3D hybrid flows from 2D PIV measurements on the basis of the 3D POD modes calculated on the DNS flow. See PDF file

Hydrodynamic focusing is a well established technique in the microfluidic world. Due to specific features it has been successfully involved in several applications ranging from ultra fast mixers and reactors, via flow addressing in Lab-on-a-chip applications and cytometry, to two-phase systems generators, rheometry, flow visualization and microfabrication. The hydrodynamical focusing is however a quite complex three-dimensional phenomenon. The presented investigation done by means of CLSM (Confocal Laser Scanning Microscopy) in channels of 1040x800 and 260x200 um cross-sections reveals its complicated 3D structure. The discovered effects clearly show the possibilities of improving the existing applications and indicates the novel ones. See PDF file

The most common form of dementia among older people is Alzheimers disease (AD), which initially involves the parts of the brain that control thought, memory, and language. Neither the cause nor cure is known for AD. Quantum dots, a new generation of fluorescence probes, are discussed as a new tool which could help in elucidation of its etiology. See PDF file

Tumour cell invasion is crucial for cancer metastasis, which is the main cause of cancer mortality. An important group of proteins involved in cancer invasion are the Heat Shock Proteins (HSPs). According to experimental data, inhibition of one of these proteins, Hsp90, slows down cancer cells while they are invading tissue. To test different biological hypotheses regarding how precisely Hsp90 influences tumour invasion, we use a model of solid tumour growth which accounts for the interactions between Hsp90 dynamics and the migration of cancer cells and, alternatively, between Hsp90 dynamics and the synthesis of matrix degrading enzymes (MDEs). The model consists of a system of reaction-diffusion-taxis partial differential equations describing interactions between cancer cells, MDE, and the host tissue (ECM). Using numerical simulations we investigate the effects of the administration of Hsp90 inhibitors on the dynamics of tumour invasion.

The Coherent Vortex Extraction method consists in separating the flow into a coherent part, and noise, which is supposed to be Gaussian and decorrelated. The vortex extraction is based on a wavelet decomposition of the field. We retain the largest wavelet coefficients in the wavelet expansion. This will constitute the coherent part, whereas the remaining term represents the incoherent background flow. See PDF file

Results of DSMC simulation of formation and decay of a detonation wave in gaseous medium will be presented. In particular, the method of generating detonation, the presence of the inverse reaction and delay in the energy release will be discussed. See PDF file

Results of laboratory and mathematical modelling of stratified environmental flows are discussed. Analytical and numerical modelling is based on complete set of fundamental governing equations, which includes algebraic equation of state, continuity, momentum, heat and matter transport equations with no-slip and no-flux boundary conditions. As initial state transient diffusion induced flows are calculated. Complete classification of infinitesimal periodic flows including regular solutions for waves and set of singular solutions for boundary layers and their analogues in a fluid interior are given. Numerical visualisation of solutions describing generation of periodic and attached (lee) internal waves is presented. Regular on viscosity and diffusivity factors components are waves and rich set of singular components of flows is identified. Among singular components there are two distinguished on viscosity kinds and additional hybrid components forming boundary layers and their thin extended analogues inside fluids. Solutions of linear and slightly non-linear problems are compared with Schlieren visualizations of stratified flows. Conditions of singular streaks formation, their coalescence into clusters and transformation of streak clusters into vortex streets is studied. New mechanism of isolated interfaces formation inside 2D attached internal waves field in a continuously stratified fluid is identified. These interfaces acts as collectors and extradiffusion transport system for contaminants. Conditions of completeness of an experiments and comparisons with environmental observations are discussed. See PDF file

Przedstawie model silnie anizotropowej turbulencji kwantowej (turbulencji wirów dyskretnych) w nadcieklym helu. Podstawowa idea jest rozbicie modelowania na dwie skale: 1) mikroskopowa, w której dynamika linii wirowych analizowana jest w oparciu o przyblizenie lokalnej samoidukcji i prowadzi do lokalnego równania na gestosc wirów, uwzgledniajacego anizotropie i dryf klebowiska wirowego. Omówie tu nowe (analityczne) rozwiazania opisujace dynamike wirów dyskretnych w przyblizeniu lokalnej samoindukcji. oraz 2) makroskopowa, w której dynamika skladowej nadcieklej i normalnej (lepkiej) opisywana jest odpowiednio równaniami Eulera i Naviera-Stokesa, sprzezonymi polem sily o wartosci proporcjonalnej do gestosci wirów i wzajemnej predkosci skladowych. See PDF file

Molecular evolution is the gradual change at the molecular level in organisms over period of time. These changes range from deletions, additions or substitutions of single nucleotides, through the rearrangement of parts of genes or even whole genomes. These mutations are spread and fixed in population by genetic drift and/or by neutral selection. Such mutation may result in functional changes to the proteins encoded by the genes, or even the evolution of novel genes and proteins. The modern methods of evolutionary trees reconstruction use sequences probabilistic model. In spite of their diversity the most widely use in phylogenethic analysis are empirical amino acid substitution PAM (Percent Accepted Mutation) matrices. A lot of bacterial genomes show a specific asymmetry between leading and lagging strands in nucleotide composition. So, it is a question can we use these matrices to reconstruct evolutionary tree in bacteria? See PDF file

Ruch ukladow mikroczastek w roztworze wodnym jest przedmiotem zainteresowania biologii, medycyny i techniki. Na prostym przykladzie przedstawione zostana podstawowe cechy dynamiki takich czastek, czyli jak oddzialuja one ze soba hydrodynamicznie

The sedimentation of non-Brownian, polydisperse suspensions of particles is analyzed taking into account three-particle hydrodynamic interactions. A scheme based on kinetic theory methods is used to find the pair distribution functions for different particles. Using these functions, sedimentation coefficients describing the collective behaviour of the suspension, are calculated. Results are compared with experiment. See PDF file

Omowienie twierdzenia fluktuacyjno-dyssypacyjnego (tw. Nyquista) ze szczegolnym uwzglednieniem jego prawidlowej interpretacji See PDF file

See PDF file

See PDF file

Wall slip boundary conditions based on Maxwell's formulation and the Smoluchowski temperature jump boundary condition have been implemented into a finite-volume CFD solver (FLUENT). The presentation considers and explains the mentioned boundary conditions flow effects(general slip, thermal creep, thermal stress slip) for air flows and shows how the phenomenon has been modelled. The chosen approach shows good accordance with test case results for some simple cases in microfluidics devices. See PDF file

Ca^{2+} is one of the most important messenger molecules. It relays signals inside living cells and is used in intercellular coordination. In the talk we will touch some mathematical questions concerning the influence of buffers on the wave propagation and the coupling between the gradients of calcium concentration and mechanical forces. See PDF file

In numerical studies of turbulent flows one usually incorporates an external large-scale forcing to simulate statistically stationary homogeneous turbulence. Although forcing is successfully used for studies of the classical turbulence depicted by the Kolmogorov K41 theory, so far it is rarely taken into account in modeling of controlled (modulated) turbulent flows that are of great interest in various industrial applications. Such flows are often influenced by geometrically complex boundaries present in a flow domain (e.g., porous media) and they do not follow the K41 theory predictions. This intriguing fact motivated the research presented here. We focus on direct numerical simulations of 'controlled non-Kolmogorov turbulence'. The perturbations arising from flow through and along complex boundaries are represented by broadband forcing. Apart from the large-scale agitation of the flow to supply most of the energy, the forcing is allowed to simultaneously act in a broader range of scales, thereby explicitly disturbing the K41 energy cascading process. Dynamical consequences of adopting different ranges and strengths of externally forced scales will be presented. Particular attention will be given to the~modifications in the~energy dynamics and quality of mixing of embedded passive scalar fields. See PDF file

Zaprezentowany zostanie problem obluzowywania się implantów ortopedycznych. Główny nacisk położony będzie na aspekt biologicznej reakcji tkanek otaczających implanty na produkty zużycia ciernego biomateriałów budujących protezy. Przedstawione zostaną wyniki badań przeprowadzonych w Instytucie Jožefa Stefana w Słowenii. See PDF file

Na seminarium opowiem o podstawach metody lattice Boltzmann sluzacej do numerycznego rozwiazywania rownan hydrodynamiki. Nastepnie zarysuje zastosowanie ww. metody do symulacji materii miekkiej (zawiesiny, polimery etc.). Learn more about LBM ...

T-cells (cell responsible for adaptive immune response) can be activated by few foreign peptides, but ignore thousands of endogenous peptides. The molecular origin of this ideal discrimination mechanism is still a mystery but it is know that it results in longer binding of foreign peptides to T-cell receptors (TCR). The model explains why the T-cell stimulation by few foreign peptides with TCR half binding time of 20 s. results in much stronger signal than stimulation by 30000 of endogenous peptides with TCR half binding time of 3s. See PDF file

We discuss the potential and limitations of current experimental and simulation techniques and their synergy in the research of turbulent convection. Some niches are identified for measurements, simulations and modelling, where each offers uncontested primacy, or have shown benefits of complementarity and synergy when using the techniques in parallel. Examples from our recent experience are presented where combined experimental and simulation approaches have not only provided precious information, but have also revealed some unexpected phenomena which could have remained hidden if the problem was investigated only experimentally or only by simulations. Among examples considered are the two paradigms of turbulent flows and heat transfer, and a challenging MHD problem: 1. Thermal convection over horizontal and inclined flat or irregular surfaces in a broad range of conditions including extreme ones, covering experiments for Ra=108-109, DNS for Ra=10^5 - 10^8, LES for 10^6 - 10^9 and VLES/T-RANS for Ra=10^6 - 2*10^16 ; 2. Experimental, RANS and LES studies of flow structure and heat transfer in single and multiple impinging jets on plane and complex surface at higher Re numbers; 3. Computer-simulation of a model of fluid-magnetic dynamo, in association with experiments in Riga (Latvia) and Dresden (Germany). See PDF file

Wyklad dotyczy bada? prowadzonych na Wydziale Inzynierii Chemicznej i Procesowej PW dotyczacych: a) metod wytwarzania aerozoli o odpowiednich wlasno?ciach pod wzgledem ich zastosowania w terapii inhalacyjnej, b) analizy przep?ywu i depozycji czastek aerozolowych w ukladzie oddechowym czlowieka. Przedstawione zostan? metody oraz wyniki zar?wno analiz doswiadczalnych, jak i modelowania matematycznego wymienionych proces?w. See PDF file

I will present 3 neuroscience problems I have been working on recently. I will start with discussing neurobiological basis of undulatory locomotion in the nematode worm C. elegans by showing how motion parameters relate to each other in different mutants. Next, I will discuss the architecture and metabolism of the mammalian brain and show that there are many conserved and scaling relationships in it. Finally, I will show (if time permits) how brain dynamics can self organized into a critical state characterized by avalanches of neural activity with power-law distributions. See PDF file

The importance of microfluidics as an interdisciplinary technology is increasing, and its several applications can be found in the areas of diagnostics, drug research, bio-technology, electronics and chemical industry. We aim to give short a microfluidics survey, to evaluate the importance of microfluidics to industry and research, describe our preliminary experience is solving problems involving microfluidic techniques, and finally to look for the perspective involvment of our Department in the future projects. See PDF file

This paper [1] discusses the analysis of proton radiography (pRad) images of shockwave metal melting. The experiments investigated the physical properties of metals under extreme pressure and temperature conditions. Aluminum, copper, and steel coupons were melted and/or damaged by the shockwave of a diverging high explosive. Multiple experiments were performed in identical conditions, with various coupon thicknesses and metal types. pRad was used to record each explosion and the resulting images were then analyzed by software written in Mathematica. The program used a level set type method to extract numerical data. Data obtained from a series of images captured during an individual experiment was used to calculate the velocities of metal fragments. The measured velocities of the top surfaces of the explosions agreed very well with the data collected by the Velocity Interferometer System for Any Reflector (VISAR). This technique additionally allowed the velocities of occluded surfaces to be measured even though they could not be seen by VISAR. Also, velocities calculated for identical experiments almost perfectly agreed with one another. This result showed that in these experiments both the velocities and shapes of the major fragments of the metal coupons are highly deterministic functions of coupon thickness and metal type. These findings are being used to verify the predictions of hydrocode modeling that is currently being developed. See PDF file
[1]J Cecil, H. Makaruk "Analysis of Proton Radiography Images of Shock Melted, Damage Metals" LA-UR-06-5939, Los Alamos Summer School Research Reports, V.8 (2006), 28-45.

The applications of pressures up to 1000 MPa enable the modification of intra and inter molecular interactions of liquid biomaterials. This can lead to modified functional properties of the concerned macromolecules (e.g. activation / inactivation of enzymes), the creation of new molecular structures (aggregation, gelification) or the preservation of foods. Furthermore, pressure can serve as tool to gain a deeper physical understanding of matter. This presentation focuses on the impact of high pressure on the rheological behaviour of different liquid biomaterials such as aqueous sucrose, ?-lactoglobulin, and gelatine solutions. Therefore, different in-situ measurement techniques as well as theoretical approaches are applied to elucidate the connection between viscous behaviour and molecular structure (rolling ball viscosimeter, shear wave viscosimeter, dynamic light scattering, molecular dynamic simulation). See PDF file

W plynach jednorodnych obserwowane jest zjawisko kondensacji kapilarnej (lub suszenia kapilarnego), opisywane rownaniem Kelvina. W przypadku fazy ze zlamana translacyjna i rotacyjna symetria efekt zewnetrznej sciany zalezy od jej kierunku wzgledem elementow symetrii tej fazy. Pojawia sie pytanie o stosowalnosc rownania Kelvina oraz w jaki sposob stabilnosc fazy typu cieklokrystalicznego zalezy od ksztaltu naczynia. Rozwazany bedzie przypadek fazy jednorodnej i lamelarnej w prostym ukladzie modelowym w przyblizeniu pola sredniego. W ukladzie makroskopowym fazy te wspolistnieja w odpowiednich warunkach termodynamicznych. Porownane bedzie przesuniecie wspolistnienia w szczelinie i w rurze o przekroju kwadratu. W szczelinie zachodzi zjawisko lamelaryzacji (analogiczne do kondensacji). Opisuje je zmodyfikowane rownanie Kelvina, zalezne dodatkowo od stalej elastycznosci fazy lamelarnej. W rurze o identycznych scianach nastepuje natomiast zjawisko przeciwne. See PDF file

The possibility of the destabilization of the laminar channel flow by means of transversally oriented wall waviness is demonstrated using linear theory and numerical computations. Drastic reduction of the critical Reynolds (even below 200) can be achieved even with small or moderate amplitudes of wall corrugations. The influence of the wall geometry on the short-term dynamics and the transient energu growth of small disturbances is also studied. New mechanism of the transient energy growth, coexisting with the well-known lift-up effect, is described. See PDF file

Referat zaproszony na posiedzenie Sekcji Mechaniki Plynow Komitetu Mechaniki PAN

During the dissolution of rock fractures the positive feedback between fluid transport and mineral dissolution leads to the spontaneous formation of pronounced wormholelike channels. As the dissolution proceeds, the channels interact, competing for the available flow, and eventually the growth of the shorter ones ceases. Thus the number of channels decreases with time while the characteristic distance between them increases, which leads to the scale-invariant power-law distribution of channel lengths. A simple resistor network model of the evolution of dissolving channels is constructed and its properties studied. Despite its simplicity, the resistor model is found to retain the essential features of the nonlinear interaction between the channels. See PDF file

While the average velocity of a suspension of spheres sedimenting in a viscous fluid can be succesfully predicted theoretically, the problem of velocity fluctuations is still unsolved. In this talk, I will examine by laboratory experiments how the sedimentation front spreads and how this affects the velocity fluctuations. See PDF file

The possibility of the destabilization of the laminar channel flow by means of transversally oriented wall waviness is demonstrated using linear theory and numerical computations. Drastic reduction of the critical Reynolds (even below 200) can be achieved even with small or moderate amplitudes of wall corrugations. The influence of the wall geometry on the short-term dynamics and the transient energu growth of small disturbances is also studied. New mechanism of the transient energy growth, coexisting with the well-known lift-up effect, is described. See PDF file

It has been presented original method of estimation of Stieltjes function f(z) from the truncated power expansions of f(z) at real points. We prove, that estimates obtained are the best over the given input data. As an example of application the effective transport coefficients of two-phase media are calculated. See PDF file

Uklady nierownowagowe rozciagle przestrzennie mozna badac w ramach teorii pola albo teorii ukladow dynamicznych. Nasze wyniki numeryczne pokazuja, ze suma dobrze okreslonej liczby chwilowych wykladnikow Liapunowa w zespolonym rownaniu Ginzburga-Landaua (CGL) dana jest prosta funkcja przestrzennej sredniej kwadratu makroskopowego pola. Ten zwiazek otrzymujemy ze wzoru na zalezna od czasu wartosc prawie wszystkich chwilowych wykladnikow Liapunowa.

W roku 1901 holenderski matematyk D. J. Korteweg zaproponowa uzupenienie r?wna Naviera-Stokesa o dodatkowe wyrazy opisujce naprenia wywoane przez zmiany gstoci powstajce na granicy fazowej midzy ciecz a jej parami. Te dodatkowe naprnia nazywane s obecnie napreniami Kortewega, chocia okazao si, e trzeba zmieni ich posta. Na seminarium pokazane bd zar?wno przykady wiadczce o koniecznoci uywania r?wna Kortewega do opisu przej fazowych jak i same r?wnania. Zasadniczym celem i g?wnym tematem seminarium jest wyprowadzenie tych r?wna ze zmodyfikowanej w odpowiedni spos?b teorii kinetycznej dla gstych pyn?w. Pokazane bdzie pokr?tce wyprowadzenie r?wna tej teorii i przedyskutowana bdzie jej tzw. granica hydrodynamiczna. Przedyskutowana te bdzie sprawa r?wnania entropii dla otrzymanych r?wna przyblienia hydrodynamicznego i ich podobiestwo i r?nice w por?wnaniu z r?wnaniami Kortewega.

See PDF file

Glownym tematem prezentacji beda rownowagowe i nierownowagowe wlasnosci plynnych warstw zawierajacych zawiesine czastek koloidalnych. Ze wzgledu na oscylacyjny charakter sil strukturalnych wywolanych obecnoscia czastek, plynna cienka warstwa przechodzi przez szereg przejsc fazowych pomiedzy stanami o roznej grubosci. Przejscia te opisane beda za pomoca dwuwymiarowego formalizmu termodynamicznego. Kluczowymi intensywnymi parametrami w tym opisie sa cisnienie normalne, napiecie powierchniowe warstwy i potencjal chemiczny czastek. Dla warstwy stabilizowanej zawiesina twardych kul odpowiadajace tym wielkosciom rownania stanu zostaly wyznaczone uzywajac metody Monte Carlo. Przedstawiony rowniez bedzie nierownowagowy opis termodynamiczny cienkiej warstwy w obszarze odpowiedzi liniowej. See PDF file

It deals with the simulation of flows around two different hydrofoils using a two-phase flow approach. The turbulence model is an eddy-viscosity model. The main focus was on investigations of developed cavitation regions and cavitation inception. The thesis is embedded in a federal cavitation research project conducted by two companies. See PDF file

will describe some experiments that are currently done in the Center for Energy Research of the National University of Mexico. The experiments that I will describe include: a) Periodicity and bifurcation in capillary boiling. Boiling inside a capillary is proposed as a model for inhomogeneous evaporation at the rigid walls of a boiler. I will show visualizations of vapor bubble formation and interpretations of the nonuniform time of the bubble departure at the tip of the capillary. b) Quasi 2D-Vortices generated by the Lorenz force in an electrolyte. Vortices are generated in a thin layer of an electrolyte due to the simultaneous presence of a spatially uniform electric current and a magnetic dipole. The three dimensional structure of the flow field is described to assess the validity of a quasi-two dimensional interpretation of the phenomenon. c) Natural convection in a centrifuge. Some effects of the Coriolis force on the natural convection in a slender container is described. In contrast to most problems of natural convection in rotating sistems in Geophysics, in our case, the rotation axis is perpendicular to the temperature gradient in the container. See PDF file

W referacie omowiony bedzie model teoretyczny plazmy powstajacej podczas spawania zelaza laserem CO2. Wyniki obliczen przeprowadzonych za pomoca programu FLUENT pokazuja, ze gdy gazem oslonowym jest argon wystepuja dwie plazmy, plazma zelaza i plazma argonu, natomiast w przypadku helu plazma pali sie tylko w parach zelaza. See PDF file

Modeling of fluid flow in porous media is typically based on the correlations developed by Henry Darcy 150 years ago based on some simple column experiments. In fact, the extension of Darcy's law to complex cases has far outstripped what can actually be inferred based on the experimental studies. Here, we review Darcy's work and what can reasonably be presumed from his results. We then introduce the Thermodynamically Constrained Averaging Theory (TCAT) approach to deriving conservation equations at the porous medium scale. Based on this formalism, some results have been developed that suggest opportunities for improving the theoretical foundation of porous media models. Specific issues to be considered include unsaturated flow, the formulation of capillary pressure, and the expression obtained for effective stress. See PDF file

Technologie tworzenia nowoczesnych materialow, w szczegolnosci mikro- i nanomateralow, naleza do najszybciej rozwijajacych sie dziedzin wspolczesnej techniki. Jedna z mozliwych metod polega na wykorzystaniu emulsji jako matrycy do budowy takiego materialu. Emulsje tworza krople oleju w wodzie; ich srednice mierzymy w nanometrach. Trzecia substancja osadzajac sie cienka warstwa na powierzchni styku cieczy po utwardzeniu i usunieciu emulsji staje sie poszukiwanym nanomaterialem. W modelowaniu badanego zjawiska posluzono sie metoda Dynamiki Molekularnej. Przedmiotem badan, ktorych wyniki zostana zaprezentowane na seminarium, bylo poszukiwanie numerycznych modeli molekularnych dla oleju i wody oraz trzeciej substancji osadzajacej sie miedzy nimi. See PDF file

Omowiony zostanie przyklad ilustrujacy wplyw efektow kolektywnych na oddzialywania hydrodynamiczne miedzy czastkami w lepkim plynie. W nieskonczonym plynie Stokesa trzy czastki punktowe umieszczone w wierzcholkach poziomego trojkata rownobocznego opadaja pod wplywem grawitacji bez zmiany wzajemnych polozen. Natomiast symetryczna siec takich trojkatow podlega ruchom oscylacyjnym, ktorych okres zalezy od dlugosci boku trojkata d i rosnie nieograniczenie przy zblizaniu sie do rozmiaru krytycznego d0. Dla d < d0 wszystkie trzy czastki opadaja z ta sama srednia predkoscia, stanowiac jedna grupe. Jednak gdy d > d0, trzy czastki dziela sie na dwie grupy o roznych predkosciach srednich.

Evaporation/condensation of nano droplets/bubbles are studied within diffuse interface hydrodynamics in two-phase coexistance region. The evaporation/condensation process is observed on the time scale from picoseconds to microseconds and length scale from Angstroms to micrometers. A simple analytical formula relating time of evaproation to the size of a droplet is given. We will argue that it should be valid from nano to macroscale. The condensation of bubbles will bring us to the subject of sonoluminescence and chemical nanoreactors at ambient conditions. See PDF file

See PDF file

In this presentation we consider the non-Fickean diffusion processes in a binary mixture. In this model the diffusive flux is not governed by Fick's law, it obeys an evolution equation, derived from partial balance momenta. One shows that the linear Fick model can be recovered as an asymptotic limit of the non-Fickean diffusion model. The structure of the strong detonation wave in the classical Chapman-Jouget theory of the combustion is also investigated. See PDF file

Omówione zostana zjawiska zachodzace w nawodnionymym gruncie pod wplywem róznych stan?w obciazenia. Przedstawione zostana równiez przyklady wyników badan doswiadczalnych w aparacie trójosiowego sciskania. See PDF file

Przedstawiona zostanie metoda eksperymentalna i przykladowe wyniki pomiarow ruchu malej grupy czastek kulistych w cieczy opadajacych pod wplywem dzialania sily ciezkosci. Wyniki eksperymentow porownane beda z wynikami teoretycznymi (dla kul opadajacych przy malych liczbach Reynoldsa) uzyskanymi w wyniku obliczen numerycznych oraz analogicznie dla przyblizenia czastek punktowych.

Further improvements and developments of the electrospinning of nano-size fibers require a better understanding of the various processes at play. Numerical modeling can in this respect provide very valuable qualitative insights about the electrospinning process that would be otherwise extremely difficult to gather from experimental measurements alone. In the course of this presentation, the main principles of discrete fiber modelling will be discussed, eventually leading to an assesment of some outstanding issues hindering the implementation of numerically efficient and physically realistic models.

Na podstawie znanych rozwini?c asymptotycznych oraz wynikow pomiarow eksperymentalnych przedstawiono now?, la?cuchowo-ulamkow? metod? wyznaczania granic na efektywne wsp?lczynniki transportu o?rodk?w dwuskladnikowych (wsp?lczynniki przepuszczalnosci, przeewodnictwa termicznego, elektrycznego, przenikalnosci magnetycznej, dyfuzji). Podano szereg przyklad?w oblicze? numerycznych granic.

Przedstawiony zostanie model sieci regulatorowej sterujacej wczesna odpowiedzia immunologiczna. Matematyczna reprezentacja modelu zawiera zwyczajne rownania rozniczkowe opisujace szybkie kanaly reakcji sprzezone ze stochastycznymi przelacznikami.

Przedstawione beda badania przeplywu w mikrokanale, w ktorym zostal umieszczony element zaburzajacy. Omowiona bedzie struktura powstalej w takim kanale turbulencji. Zwiazane z nia silne gradienty pola predkosci moga przyczyniac sie do rozbijania kropelek w przeplywach dwufazowych (np. kropelek oleju w wodzie. Wykorzystanie tego typu kanalow umozliwia efektywne otrzymywanie emulsji. W omawianym eksperymencie wykorzystano technike mikro-PIV. Pozwala ona na pomiar pol predkosci przeplywu przez przetwarzanie mikroskopowych fotografii. Analiza otrzymanych pol predkosci daje wglad w struktury turbulencji co pozwala na lepsze zrozumienie zachodzacego w kanale procesu emulsyfikacji.

Przedstawione zostana wyniki analizy eksperymentalnej i numerycznej przeplywu cieczy przez mikrokanal emulsyfikatora. Czesc eksperymentalna pracy przeprowadzona zostala technika micro-PIV (micro Particle Image Velocimetry) wykorzystujac mikroskopie epifluorescencyjna w warunkach szybkiego obrazowania przeplywu. Eksperymenty porownane zostaly z wynikami symulacji numerycznych. Przeprowadzona analiza umozliwila okreslenie struktury turbulencji w mikrokanale emulsyfikatora oraz weryfikacje modeli teoretycznych opisujacych proces tworzenia emulsji, w tym rozmiar otrzymywanych kropel fazy rozproszonej.

Rozwazymy stochastyczne efekty w procesie ekspresji genow o roznej liczbie homologicznych kopii (alleli). Wprowadzimy matematyczny opis efektow stochastycznych i pokazemy, ze zmiana w liczbie alleli ma powazne konsekwencje w autoregulacji genu.

Okreslanie pola temperatur w zywych tkankach ma duze znaczenie m.in. dla planowania zabiegow hipertermicznych. Duzy wplyw na przeplyw ciepla w takim medium ma cyrkulacja krwi. Podczas seminarium przedstawione zostana dwie metody numerycznego rozwiazywania tego problemu - opracowany na uniwersytecie w Utrechcie system DIVA oraz alternatywna metoda zaproponowana przez autora. Dokonane zostanie por?wnanie podstawowych zaloze? obu metod, ich zalet i ogranicze? a tak?e przedstawione zostana przykladowe wyniki.
Comparison of selected models of heat transfer in perfused biological tissue Determination of temperature fields in perfused tissues is an important aspect of hyperthermia treatment planning. The heat transfer process is dependent to a large degree on the blood circulation in the area of interest. During the seminar, two numerical methods of approach to this problem will be presented: the DIVA (DIscrete Vessel Analysis) system developed at University of Utrecht and the alternative method developed by the author. The basic assumptions underlying the methods will be given, the similarities and differences will be highlighted and, finally some limitations and results given by both methods will be compared.

Many interesting bio- and nano-engineering application require numerical modeling of micro-fluidics. However, continuum models do not take to account various relevant effects such as Brownian motion. For micro-fluidics industrial modeling molecular approach is too complex and computationally too expensive. Hence, meso-scale model is the most suitable. Presented here approach is based on Voronoi Particle Dynamics. One particle contains a cluster of atoms. The molecular information lost during the coarse graining process is compensated by stochastic dissipation term. Such model allows in a simple and computationally efficient way to simulate complex flows with immersed structures (such as polymers or DNA). See PDF

The purpose of this seminar is to present computer simulations of dilute suspensions undergoing gravity induced sedimentation. It is considered a system of non-Brownian spheres, which may differ in radius and density, sedimenting in a Newtonian fluid at low Reynolds number. Attention is focused on the description of a multiple time-stepping scheme to calculate the time evolution of particle configuration. This scheme is employed in an attempt to reduce the time spent on calculating hydrodynamic interactions, which is $O(N^2)$ in a system of N particles. Results for the hydrodynamic self-diffusion coefficients will be presented for mono and polydispersions.

Microfluidic systems offer highly controlled methods of emulsification. In contrast to the dynamics of break-up in unbounded fluids, where one typically observes two distinct regimes of break-up: dripping and jetting; microfluidic systems exhibit an additional mode of break-up which is dominated by the normaland not tangentialstresses exerted on the emerging droplets. I will describe this new mechanism in detail for two most popular microfluidic devices used for emulsification flow-focusing and T-junction geometries. I will also briefly review how this dynamics and controlled formation of bubbles and droplets can be used in construction of microfluidic systems exhibiting surprising non-linear phenomena, and in applications, including micro-mixing, formation of particles and microcapsules, and in fluidic optical systems. PDF file.

Przedstawione beda badania obloku plazmy powstajacego w procesie osadzania hydroksyapatytu impulsem laserowym. Omowiony zostanie wplyw atmosfery reaktywnej na rozlot plazmy oraz wzrost osadzanych warstw. See PDF

21.12.2005, godz.12.30, ZMiFP /hall/ Wszystkiego Najlepszego! Tradycyjne Get together z plynami w ZMiFP !

Elektroprzedzenie nanowl?kien przezywa obecnie bardzo intensywny rozw?j. Punkt ciezkosci badan przesuwa sie obecnie z okrelenia mozliwoci przedzenia wl?kien na badanie r?znych zastosowan praktycznych. Przedstawione zostana najnowsze doniesienia dotyczace procesu elektroprzedzenia. Celem spotkania jest dyskusja o nanowl?knach i elektroprzedzeniu w kontekscie nanotechnologii bedacej obecnie jednym z wiodacych kierunk?w badan. See PDF

Interferons are a family of active biochemical species, which help to ght viral infections by spreading from infected cells to uninfected cells and triggering production of e ector molecules. These latter when activated confer on cells resistance from the virus. Recently, in a series of experiments, Duca et al. (Biotechnol. Prog., 2001) observed planar cultures of hamster kidney epithelial and murine astrocytoma cells infected by a point source of virus. In this way, they were able to observe a spreading cicular wave of infection followed by a wave of dead cells. It was inconclusive whether this process involved intereferon production. As an e ort to understand Duca et al. experiments, we devised a model of viral infection and interferon production, which involves virions, uninfected, infected and resistant cells, as well as the interferon. We assumed that interferon is produced by infected cells and spread by di usion to neighboring uninfected cells, making them resistant. At the same time, the virus is spread, also by di usion and the nal outcome is the result of competition beween these two processes. We carried out a simulation study, which shows that the model qualitatively reproduces the experiments of Duca et al. To understand the process, we should nd estimates of parameters of the model, consistent with current biological knowledge. In addtion, we are planning to carry out experiments using cells with interferon production blocked, to compare their outcome to those with interferon production active. This will provide an opportunity to directly compare experiments with the model. PDF file

Przypomniana zostanie pasjonujaca historia ruchow Browna, a w szczegolnosci klopoty z ich zrozumieniem. Nastepnie przedstawione zostanie rozumowanie Einsteina prowadzace do wniosku, ze srednie przesuniecie kwadratowe jest wlasciwa charakterystyka nieregularnych, termicznych ruchow czastki zawiesiny. Podejscie Einsteina do tego zagadnienia bedzie porownane z podejsciem Smoluchowskiego. (ATVN)

By the way of a highly accurate three dimensional spectral solver, Direct Numerical Simulation of incompressible Navier-Stokes equations has been used to investigate instabilities properties in rotating cavities. A special effort is brought on the study of the impulse response of a rotating boundary layer. The aim is to extend recent theoretical works of Pier [J. Fluid Mech. 487, 315 (2003)] and Davies & Carpenter [J. Fluid Mech. 486, 287 (2003)] about the role played by the absolute instability in the occurence of turbulence. Thus, the identification of such a mode would open prospect in the developpement of efficient control strategy of transition. Spatio-temporal properties of convective type I (inviscid) and type II (viscous) instabilities have been studied and the results appear to be in good agreement with experimental and theoretical works carried out in collaboration with Prof. Tuliska-Sznitko at Poznan university (Serre & al. [Phys. Fluids, Vol. 16, No 3 (2004)]). Computations at high Reynolds numbers, larger than the theoretical critical Reynolds number of absolute mode are in progress. In this prospect, the spectral solution enables precise determination of the spatial and frequential characterictics of this mode.

Omowiona bedzie rozprawa doktorska Einsteina z 1905 roku, w ktorej zostaly wyprowadzone wzory dla wspolczynnika dyfuzji i efektywnej lepkosci roztworu o malej koncentracji. Korzystajac z tych wzorow i danych eksperymentalnych Einstein wyznaczyl liczbe czasteczek w jednym molu substancji. Przedstawione zostana bledy w rozprawie i ciekawa historia ich "naprawiania". (ATVN)

Bacteria and protozoa propel themselves in a fluid by swimming. On account of their small size the Reynolds number of the motion is small. It is of interest to investigate the efficiency of swimming in dependence on the shape of the animalcule, and to find the optimal mode of propulsion. Calculations have been performed for simple shapes on the basis of the Navier-Stokes equations for the fluid dynamics. PDF file

The motion of macromolecules in a fluid in confined geometry, such as a biological cell, is strongly influenced by the presence of the walls. Brownian motion of the particle leads to diffusion with a diffusion coefficient dependent on the position relative to the walls. The diffusion coefficient can be calculated from steady-state hydrodynamics and is independent of the compressibility of the fluid. The velocity correlation function of Brownian motion on a short time scale requires a more complicated hydrodynamic calculation. In confined geometry on a small length scale compressibility of the fluid becomes important. We find that for motion between two plane walls the velocity relaxes at long times with a negative long-time tail inversely proportional to the square of time. PDF file

Wiarygodnosc symulacji numerycznych jest okreslana w procesach weryfikacji (oceny wiargydnosci aparatu numerycznego) i walidacji (oceny wiarygodnosci fizyki modelu). W trakcie seminarium przedstawiona zostanie metoda oparta na analizie wrazliwosci rozwiazan numeryczcznych symulacji numerycznych przeplywow, ktora usprawnia proces walidacji. Celem metody jest okreslenie kluczowych parametrow modelu oraz okreslenie dokladnosci pomiarow eksperyementalnych niezbednych w procesie walidacji symylacji numerycznych. Zastosowanie metody zostanie zaprezentowane dla dwoch wzorcowych przypadkow: przeplywu w roznicowo grzanym naczyniu z poziomym gradientem temperatur oraz dla konfiguracji z pionowym gradientem temperatur. Przedstawiony zostanie proces walidacji symulacji numerycznych dla tych przykladow, w ktorm wyniki obliczen numerycznych zostana porownane z wynikami eksperymentalnymi.

W czasie mojego wystapienia zaprezentuje kilka modeli matematycznych opisujacych agregacje komorkowa w procesie Vasculogenezy (formowanie sie sieci naczyn krwionosnych) jako efekt sil mechanicznych pojawiajacych sie pomiedzy komorkami a otaczajaca je tkanka, lub jako efekt chemotaksji (uwalnianie czynnikow chemicznych). Omowie problem wybuchow i ograniczonosci rozwiazan dla modelu agregacji - uproszczonej wersji jednego z przedstawionych wczesniej modeli Vasculogenezy. Symulacje komputerowe pokaza, ze przy odpowiednich parametrach rozwiazanie modelu agregacji jest nie tylko ograniczone ale rowniez formuje sie z czasem w ksztalt cylindra co smialo mozna traktowac jako komorkowy agregat. See PDF

Hydrodynamic slip on a surface may occur at various scales for suspensions of particles in a viscous fluid. First, there is the slip of a fluid on a surface which occurs at the molecular scale. For hydrophobic surfaces, the slip length is even above the molecular scale. A technique of measurement of fluid velocity at sub-micron scale will be presented. Second, for rough surfaces a equivalent smooth surface enveloping the roughness may be defined. The fluid then appears to slip on this surface. Measurements and modelling of a slip length will be presented. Third, at the level of an ensemble of particles, the suspension appears to slip on a surface. This effect is involved in the "intrinsic convection" when in sedimentation in a vertical container. It also appears in the derivation of an effective viscosity of a suspension in the vicinity of a wall.

A mesoscopic theory for the primitive model of ionic systems is developed for arbitrary size, $\lambda=\sigma_+/\sigma_-$, and charge, $Z=e_+/|e_-|$, asymmetry. The phase diagram and correlation functions are obtained in the asymptotic regime $\lambda\to\infty$ and $Z\to\infty$, and for infinite dilution of the larger ions (volume fraction $n_p\sim 1/Z$ or less), in a mean-field approximation. We find a coexistence between a very dilute 'gas' phase and a crystalline phase in which the macroions form a bcc structure with the lattice constant $\approx 3.6\sigma_+$. Such coexistence was observed experimentally in deionized aqueous solutions of highly charged colloidal particles. PDF file.

Various new phenomena reported recently occurring in a strong magnetic field of a super-conducting magnet are treated from the point of transport phenomena. Our numerical and experimental approaches are introduced for possible industrial applications of this new field in the near future. Sample objects include magnetic enhancement of convection, magnetic suppression of convection, convection and diffusion of oxygen gas into the air, Rayleigh-Benard convection of air in a strong magnetic field, magneto-thermal wind tunnel, and water mist flow.

Podczas gdy fizyka statystyczna doskonalego gazu Bosego jest dobrze znana, to teoria gazu slabo oddzialujacego jest ciagle rozwijana. Od kilku lat w Warszawie badamy przyblizenie pol klasycznych dla takiego gazu. Opisze to przyblizenie i przedstawie jego proste zastosowania.

We consider three dimensional Turing patterns and their isoconcentration surfaces corresponding to the equilibrium concentration of the reaction kinetics. We call these surfaces equilibrium concentration surfaces (EC surfaces). They are the interfaces between the regions of `high'' and `low'' concentrations in Turing patterns and thus they can be used to capture key features of the pattern. EC surfaces have been investigated numerically before. Remarkably, they are often very well approximated by certain minimal surfaces, namely besides planes also certain periodic minimal surfaces occur, such as Schwarz' P-surface and Scherk's first surface. We give alternate characterizations of EC surfaces by means of two variational principles, one of them being that they are optimal for diffusive transport. ?Several examples of EC surfaces are considered. We anticipate that our results can also be useful for the study of three dimensional biological structures, for example biological membranes, or skeletal patterns in Echinoidea, where periodic surfaces resembling for instance Schwarz' P-surface ?have been reported. PDF file.
Parts of this talk are based on joint work with M. Alber (Notre Dame), H.G.E. Hentschel (Emory) and B. Kazmierczak (IFTR, Warsaw).

Przedstawione zostana przyklady interesujacych zachowan deformowalnych kropli w przeplywach zewnetrznych. Pokazemy, ze w przeplywach z niezerowa skladowa rotacyjna krople o duzej lepkosci moga gwaltownie przechodzic pomiedzy roznymi stanami stacjonarnymi. Krople takie podlegaja naglym oscylacjom gdy kierunek przeplywu zostaje quasi-statycznie odwrocony. Opiszemy takze zachowanie sie kropli w poblizu krytycznej wartosci sily przeplywu, dla ktorej stacjonarny stan kropli przestaje istniec. Wykazemy, ze powyzsze zjawiska zwiazane sa z istnieniem kilku roznych skal czasowych opisujacych ewolucje kropli, oraz ze szczegolna rola jaka odgrywa symetria rownan Stokesa wzgledem odwrocenia kierunku przeplywu.

An overview of currently used Particle Image Velocimetry (PIV) techniques will be given with a number of applications where PIV is suitable. The examples are chosen from aerodynamics, hydrodynamic, biofluids, ship research, process engineering and industrial research. A wide range of possible PIV setups will be explained like Stereoscopic-, Micro-, Large Scale-, Underwater-, Dual Plane-, HiSpeed- , Photogrammetric- and Holographic-PIV. The importance of these techniques for fluid mechanic research will be discussed during the presentation

Zostanie pokazane (w oparciu o rozwazania analityczne i numeryczne), ze w przypadku autoaktywacji ilosc kopii genu silnie wplywa na charakter autoregulacji. Biologiczne konsekwencje tego faktu sa tematem dyskusji.

Przedstawiona zostanie procedura obliczania oraz wyniki liczbowe dla wspolczynnikow translacyjnej i rotacyjnej samodyfuzji, sedymentacji i lepkosci efektywnej niezbyt gestych zawiesin twardych kul. W szczegolnosci przedyskutowany bedzie wplyw oddzialywan hydrodynamicznych miedzy bliskimi kulami, takze w przypadku kontaktu ich powierzchni.

The flow characteristics of a network of parallel microchannels (hydraulic diameter: 110 um) were investigated both experimentally and numerically in the present work. The cross-section of the micro-channels was triangular for further application to micro heat pipes. Measurements of the pressure drop across the microchannels network showed a dramatic increase of the pressure losses and a departure from the law of fully developed flow as soon as the Reynolds number of the flow exceeded about 10. Numerical computations of the flow were performed by using the classical laws of hydrodynamics in order to explain this surprizing result. They showed a good agreement with the experimental results, which suggests that there are no size effects at the length scale used in the experiments. Moreover, the mechanisms responsible of the large pressure drop in the high-range of Reynolds number are identified by the numerical analysis. They correspond to extra head losses due to separation in several parts of the test cell.

W referacie przedstawiona jest dynamika proces?w zachodzcych w trakcie zderzenia banki z powierzchnia swobodna (granica miedzyfazowa ciecz/gaz) oraz granica miedzyfazowa ciecz/cialo stale, a takze wplyw substancji powierzchniowo aktywnych na predkosci lokalne i graniczne, deformacje ksztaltu baniek i powstawanie kontaktu tr?jfazowego ciecz/gaz/cialo stale. PDF file.

W referacie zostana przedstawione wyniki numerycznych symulacji procesow zachodzacych w emulsjach zlozonych z oleju i wody. Pokazane zostana modele cieczy i oddzialywan pomiedzy nimi oraz zostanie przeprowadzona dyskusja nad warunkami do powstawania nanostruktur tworzonych na bazie takich emulsji.

Mala ilosc molekul (DNA, mRNA i bialek) powoduje, ze reakcje biochemiczne w komorce maja nature stochastyczna. W referacie zamierzam zaprezentowac matematyczne modelowanie stochastycznej ekspresji genow (czyli produkcji bialek poprzez mRNA na podstawie matrycy DNA).

Symulacje numeryczne "rzeczywistych problemow" w mechanice plynow wymagaja bardzo duzych mocy obliczeniowych, niemozliwych do uzyskania bez masowego wykorzystania rozproszonej architektury, wielowatkowosci i zrownoleglenia procesow. Spowodowalo to gwaltowny rozwoj klastrow obliczeniowych, tzn zespolow komputerow zarzadzanych systemem automatycznego rozdzialu i optymlizacji procesow. Jednym z takich systemow jest Mosix opracowany w Hebrew University, oparty na funkcji kosztu i zaczerpnietego z bussinesu algorytmu konkurencyjnosci. Zostanie zaprezentowana idea takiego systemu, jego praktyczna realizacja w postaci ostatnio uruchomionego klastra obliczeniowego, oraz perspektywy wykorzystania nowego "superkomputera" do obliczen prowadzonych w ZMiFP.

Z zalozenia plazmowy silnik Halla jest urzadzeniem pracy ciaglej. Zaobserwowano jednak, ze podczas jego dzialania generowane sa oscylacje o charakterze niestacjonarnym lub nawet intermitentnym. Do badania tego typu procesow wykorzystywana jest od pewnego czasu metoda rozkladu na mody empiryczne (Empirical Decomposition Method - Huang 1998). Po prezentacji samej metody zostana przedstawione wyniki jej zastosowania do analizy sygnalow pochodzacych z plazmy rejestrownych za pomoca miniaturowych anten umieszczonych w plaszczyznie wyjsciowej silnika. Zaproponowana zostanie interpretacja uzyskanych wynikow.

W referacie pokazuje sie mozliwosci zastosowania techniki DPIV w badaniach zachowania sie ziarna w czasie plyniecia przez silos.

22.12.2004, godz.12.30, Sala 100 Wszystkiego Najlepszego! Get together z plynami w ZMiFP !

Referat bedzie dotyczyl falowej propagacji ciepla w nadcieklym helu w obecnosci kwantowej turbulencji. W szczegolnosci krotko zostana scharakteryzowane prace prof. Fiszdona dotyczace tej tematyki.

Modelowanie rozpuszczania szczelin skalnych przez wody podziemne jest stosunkowo zlozone, wymaga bowiem analizy
a) zagadnienia hydrodynamicznego - ruchu cieczy w skomplikowanej geometrii szczeliny,
b) transportu substratow i produktow reakcji chemicznych prowadzacych do rozpuszczania skaly,
c) ewolucji ksztaltu szczeliny w czasie. Na seminarium przedstawie model numeryczny ww. procesow oraz porownam uzyskane wyniki z danymi doswiadczalnymi.

Silniki jonowe typu Halla wykorzystuja zjawisko przyspieszania jon?w w skrzyzowanych polach elektrycznym i magnetycznym. O ile idea jest bardzo prosta to jednakze wiele istotnych problem?w dotyczacych fizyki i matematycznego opisu plazmy w takich silnikach pozostaja ciagle otwarte.

Fluktuacje parametru uporzadkowania zwiazanego z nadciekloscia 4He powoduja powstanie dlugozasiegowej efektywnej sily Casimira pomiedzy powierzchniami warstwy zwilzajacej mieszaniny, ktora wplywa na jej grubosc. Teoria przewiduje, ze sila ta posiada uniwersalne wlasnosci. Jej istnienie i bogate zachowanie w funkcji temperatury bylo badane eksperymentalnie. Przedstawiona praca ma na celu probe wyjasnienia zmierzonych cech sily w oparciu o modelowy uklad.

Przedstawiony b?dzie model sk?ry kr?gowc?w we wczesnym stadium rozwoju zaproponowany przez Cruywagena i Murraya (1992) w celu zrozumienia powstawania wzorc?w na niej. W tym modelu sk?ra sk?ada si? z dw?ch typ?w tkanki: nask?rka i sk?ry w?a?ciwej rozdzielonych cienk? warstw? podstawow?. Kom?rki nask?rka s? ciasno upakowane i przymocowane do warstwy podstawowej, i wobec tego nask?rek traktowany jest jako o?rodek lepko-spr??ysty. Kom?rki sk?ry w?a?ciwej poruszaj? si? swobodnie w o?rodku pozakom?rkowym pod wp?ywem dyfuzji, chemotaksji i mitozy. Oddzia?ywania mi?dzy tymi warstwami zachodz? dzi?ki morfogenom wydzielanym przez ka?d? z nich, a wi?c maj? charakter chemiczny. Wobec tego ca?y model jest typu mechanochemicznego. Dla tego modelu przedstawione b?d? wyniki dotycz?ce zagadnienia fal biegn?cych uzyskane zar?wno przez innych autor?w jak i te, kt?re uzyska? referuj?cy wsp?lnie z B. Ka?mierczakiem. Om?wione b?dzie zagadnienie pr?dko?ci minimalnej fali, maj?ce podstawowe znaczenie biologiczne.

W wystšpieniu przedstawiona zostanie metoda umożliwiajšca rekonstrukcję geometrii złożonych obiektów trójwymiarowych na podstawie kilku zdjęć rentgenowskich oraz statystycznej wiedzy o ich kształcie, zgromadzonej w bazie danych. Baza danych zawiera zestaw modów empirycznych obiektów oraz zwišzanych z nimi obrazów DRR (Digitaly Reconstructed Radiographs). Mody empiryczne zawierajš informację o cechach geometrycznych odchyleniach poszczególnych obiektów od obiektu œredniego. Mody oraz obiekt œredni otrzymywane sš w procesie analizy składowych głównych (PCA-POD). Danymi wejœciowych sš współrzędne węzłów objętoœciowej siatki elementów skończonych pewnej grupy obiektów. Dla uzyskania jednakowego rozmieszczenia węzłów siatki MES wewnštrz różnych obiektów wykorzystuje się rejestrację przepływowš, opartš o model płynu lepkiego. Poprzez manipulację wartoœciami współczynników poszczególnych modów, otrzymywane sš różne deformacje kształtu œredniego. Minimalizujšc błšd œredniokwadratowy między obrazem RTG obiektu poszukiwanego a obrazem DRR obiektu zrekonstruowanego, poszukuje się optymalnych wartoœci współczynników. Prezentowana metoda zostanie omówiona w oparciu o przykład rekonstrukcji geometrii kręgu lędŸwiowego.

aboratory experiments designed to shed light on fluid flow through collapsible tubes, a problem with several physiological applications, invariably give rise to a wide variety of self-excited oscillations. The object of modelling is to provide scientific understanding of the complex dynamical system in question. This lecture outlines some of the models that have been developed to describe the standard experiment, of flow along a finite length of elastic tube mounted at its ends on rigid tubes and contained in a chamber whose pressure can be independently varied. Lumped and one-dimensional models have been developed for the study of steady flow and its instability, and a variety of oscillation types are indeed predicted. However, such models cannot be rationally derived from the full governing equations, relying as they do on several crude, ad hoc assumptions such as that concerning the energy loss associated with flow separation at the time-dependent constriction during large-amplitude oscillations. A complete scientific description can be given, however, for a related two-dimensional configuration, of flow in a parallel-sided channel with a segment of one wall replaced by a membrane under longitudinal tension T. The flow and membrane displacement have been calculated successively by lubrication theory, Stokes-flow computation, steady Navier-Stokes computation and unsteady Navier-Stokes computation. For a given Reynolds number, Re, steady flow becomes unstable when T falls below a critical value (equivalently, when Re exceeds a critical value for fixed T), and the consequent oscillations reveal at least one period-doubling bifurcation as T is further reduced. The effect of wall inertia has also been investigated: it is negligible if the flowing fluid is water, but leads to an independent, high frequency flutter when it is air. Most recently, rational asymptotic models have been developed for the 2-D problem, and considerable progress has been made towards full 3-D computations.

3. The Cardiac Contraction Phenomena
Muscle contraction is produced by the sliding of the actin filaments over the myosin filaments due to the work generated by acto-myosin crossbridges (Xbs) in the sarcomere. Understanding the cardiac muscle contraction phenomena depends on having a reasonable description of the intracellular relationship between calcium binding to the cellular 'troponin complex, and the actin-myosin Xb cycling kinetics. A novel model utilizing four physiological / energetic states of the Xbs in the beating heart cycle allows to analyze, describe and understand the contraction phenomena, wherein energy is consumed to generate power with the ability to respond to internal, pathologically dictated , and external, environmentally dictated loads.
4. Molecular Motors and Nano Technology
Nanotechnology, and specifically Nanomedicine, is the study of physiology, pharmacy and biosensors at the cellular level, all aimed at manipulating and affecting natural cellular and intracellular phenomena in order to achieve unique useful therapeutic devices. Specific goals are: 1) Maintain and improve human health on the molecular scale by targeted medical procedures, 2) Identify and define diseases by genomic analysis, 3) Improve diagnosis and therapy, including aging, 4) Discover new drugs.. To achieve these goals we must understand the nature of the nano-scale and pico-second intracellular phenomena and develop some unique capabilities to manipulate this molecular world with precision. This involves the ability to construct objects with 3D positional control of molecular structures, manipulate atoms with atomic scale control, avoid harmful mistakes in pico-second constructions, identify and continuously correct unavoidable errors... (see more on ABIOMED webpage)

The study of time-dependent flow in complex three-dimensional geometry, even when the tubes are taken to be rigid and the fluid Newtonian, is much more difficult. Realistic simulation requires the computational solution of the full Navier-Stokes equations, in a geometry obtained from a particular subject by means of magnetic resonance imaging (say), using input flow or pressure data that are also obtained by non-invasive imaging. The combined computational procedure has not yet been developed to the point at which one can have confidence in its accuracy, but it soon will be. However, this is not mathematical modelling and does not clearly lead to new fluid dynamical understanding. For that one must go to idealised models such as uniform curved or helical tubes, or non-uniform two-dimensional channels, or small isolated three-dimensional protuberances on a smooth wall. Such problems lead to interesting fluid dynamics, but it is not clear how relevant they are to biomedical practice. To show that mathematical modelling is not dead, the talk will conclude with a brief description of a recent model by S L Waters of the new process of transmyocardial laser revascularisation, developed to restore oxygen supply to heart muscle cut off by an infarct, for example. (see more on ABIOMED webpage)

9.08.2004, godz. 10.00, Sala 110 (MONDAY) Extra seminarium: ZMiFP i ABIOMED Prof. Samuel Sideman Dept. Biomed. Eng. TECHNION, Haifa, ABIOMED visiting fellow Insight Into the State of the Heart

1. Characterization of the Cardiac System & Cardiac Research
2. Integrated Modeling of the Cardiac System
The Seminar series introduce the cardiac system and brings out our experiences in studying and analyzing this highly complicated system from different points of view , attempting to relate and quantify the effects of the major interacting parameters on the cardiac function. The cardiac system represents an array of interacting phenomena, from diffusion, active ionic transport, membrane channels and receptors, cellular metabolism, energy consumption and power generation production, electrical excitation, fiber mechanics, microcirculation , imaging & 3D shape reconstruction ,ventricular mechanics, circulation, metabolism, coronary flow and, not least important, pathological factors affecting the cardiac function. Understanding this multi-parameter, multi-levelled, complex system, denoted as the Cardionome, or Cardiome, requires studying the interactions between the various parameters by utilizing integrated models and experimental verifications.

Surowe wlokna politereftalanu etylenowego (PET), otrzymano w procesie przedzenia ze stopu z zastosowaniem dodatkowej komory grzejnej, z roznymi predkosciami odbioru. Okreslono doswiadczalnie ich stopien krystalicznosci, dwojlomnosc optyczna, orientacje krystaliczna i amorficzna. Badania dynamiki procesu formowania wlokien PET przeprowadzono metoda modelowania komputerowego.

1. Problem oplywu kuli. 2. Rownanie Lagerstroma: a) przypadek regularny (obszar ograniczony), b) przypadek osobliwy (obszar nieograniczony). 3. Ciagi i rozwiniecia asymptotyczne. 4. Przyblizenie Stokesa. 5. Przyblizenie Oseena. 6. Zasady kojarzenia rozwiazan. 7. Scisla teoria rownania Lagerstroma.

Przedmiotem zainteresowania eksperymentatorow sa obecnie quasi-dwuwymiarowe uklady czastek sferycznych zanurzonych w cieczy Stokesa i stykajacych sie z plaska powierzchnia swobodna. Na seminarium omowiona zostanie metoda teoretyczna wyznaczenia ruchu takich czastek pod wplywem zewnetrznych sil i momentow sil. Podane beda wyniki liczbowe dla duzych odleglosci miedzyczasteczkowych.

W wystapieniu zostanie opisany proces emulsyfikacji i model oddzialywan miedzy molekulami cieczy bioracych w nim udzial. Przedstawione zostana wyniki doswiadczen numerycznych metoda dynamiki molekularnej i okreslenie zaleznosci miedzy typem potencjalu oddzialywan miedzyczasteczkowych a zachowaniem symulowanej cieczy.

Efektywne wspolczynniki transportu osrodkow niejednorodnych takie jak przewodnictwa elektryczne, termiczne, stala dielektryczna, przenikalnosc magnetyczna i wspolczynniki dyfuzji sa funkcjami Stieltjesa. Wychodzac z rozwiniec potegowych funkcji Stieltjesa okreslonych w punktach rzeczywistych i nieskonczonosci wyznaczymy nowe ograniczenia na efektywne wspolczynniki transportu osrodkow niejednorodnych lepsze od dotychczas istniejacych. Do tego celu zastosujemy ulamki lancuchowe.

NF-kappaB jest bialkiem regulatorowym (czynnikiem transcrypcyjnym) istotnym dla odpowiedzi immunologicznych organizmu. Skonstrulowany model pozwala na analize sieci regulatorowej NF-kappaB na poziomie jednej komorki. Uklad rownan opisuje tworzenie sie kompleksow bialek, transport bialek pomiedzy jadrem a cytoplasma, transkrypcje RNA i synteze bialek.

A new promising numerical approach: mesh-free diffuse approximation method will be presented in application to the laminar,incompressible viscous flows. The accuracy of the method will be shown through direct comparison of well-known numerical benchmark solutions coming from different methodologies. Solution of three numerical benchmarks will be presented (moving lid driven cavity,natural convection in the differentially heated cavity, natural convection of water in the differentially heated cavity). The performance of the method will be discussed basis of those results.

Plazmowy nap?d reaktywny staje si? obecnie szczeg?lnie atrakcyjnym narz?dziem pozwalaj?cym na dokonanie manewru zmiany orientacji satelity na orbicie, korekty orbity czy te? zmiany orbity na du?ych wysoko?ciach ponad atmosfer?. Zapewnia on np. osi?ganie pr?dko?ci plazmy na wylocie dyszy np. oko?o 20 km/s przy napi?ciach przy?pieszaj?cych oko?o 300V, w przypadku u?ycia ksenonu jako gazu roboczego. Tym samym zu?ycie masy "paliwa" na jednostk? czasu przy tej samej sile ci?gu jest znacznie ni?sze ni? w przypadku nap?du chemicznego. Jednak?e wci?? jeszcze nie osi?gni?to optymalnych rozwi?za? w przypadku silnik?w o wi?kszych i ?rednich mocach zapewniaj?cych si?? ci?gu 50mN. Cechuje je niestabilno?? pracy (spontaniczne wzbudzenie drga? wy?adowania elektrycznego) i towarzysz?ca jej silna erozja ?cianek komory silnika, co ogranicza potencjalne zalety tego nap?du. Przedstawiona zostanie analiza stabilno?ci wy?adowania elektrycznego w komorze silnika i dokonana klasyfikacja obserwowanych oscylacji parametr?w plazmy.

Zaproponowano prosty model doprowadzania energii w procesie zderzania si? moleku? gazu. Obliczenia, wykonane metod? Bezporedniej Symulacji Monte Carlo wskazuj?, ?e model ten pozwala symulowa? fal? detonacyjn? z jej najbardziej charakterystycznymi cechami. Bardzo istotn? zalet? zaproponowanej metody liczenia jest mo?liwo? prostego i wzgl?dnie dok?adnego uwzgl?dniania wp?ywu scianek na zjawisko detonacji.

W referacie zostanie przedstawiona analiza w?a?ciwo?ci ob?oku plazmowego powstaj?cego w trakcie spawania laserowego. Analiza ta w g??wnej mierze oparta b?dzie o wyniki oblicze? promieniowania plazmy. Wyniki umo?liwiaj? interpretacj? kolorowych zdj?? plazmy uzyskanych za pomoc? szybkiej kamery i w po??czeniu z pomiarami spektroskopowymi pozwalaj? na okre?lenie sk?adu i dynamiki ob?oku plazmowego w trakcie spawania laserowego. Analizie zostanie poddany ob?ok plazmowy z?o?ony z mieszaniny par zelaza i gazu oslonowego - argonu.

It has been recognized since the pioneering experiments of Reynolds in 1883 that surface roughness plays a significant role in the dynamics of shear layers. This is a classical problem in fluid dynamics but, nevertheless, its resolution is still lacking. The recent progress in the analysis of the effects of surface roughness will be discussed.

Przedstawiona zostanie metoda "electrospinningu" dla wytwarzania nanowlokien o srednicach rzedu kilkudziesieciu nanometrow z polimerow syntetycznych i naturalnych oraz ich zastosowanie. Zaprezentowane zostanie oryginalne stanowisko badawcze oraz wyniki electrospinningu dla wybranych polimerow. Przedstawiony zostanie rowniez przeglad literatury na temat badan nanowlokien otrzymywanych w wyniku electrospinningu oraz metod modyfikacji ich wlasciwosci.

Wyklad ten bedzie scisle powiazany tematycznie z wykladem pt: "Fizyczne i biologiczne aspekty modelowania urazow mozgu", ktory prof. zamierza wyglosic w Katedrze Metod Matematycznych Fizyki UW, Hoza 64, najprawdopobniej w czwartek 20.11.2003.

Procesy zachodzace w chmurach w malych skalach (rzedu centymetrow i nizej) sa istotnym elementem ksztaltujacym pogode i klimat Ziemi. Ze wzgledu na zlozonosc tych procesow i trudnosci z pomiarami, wiedza na ich temat jest wciaz niewystarczajaca dla wyjasnienia obserwowanych zjawisk, jak np. formowanie sie kropel deszczowych w dodatnich temperaturach. Obecnie prowadzone sa intensywne badania majace na celu dostarczenie nowych danych na temat struktury i dynamiki chmur w malych skalach.Niniejszy referat bedzie dotyczyl proby wykorzystania technik PIV do laboratoryjnych pomiarow predkosci kropelek chmurowych.

Rozpatrywane beda wielocialowe oddzialywania hydrodynamiczne w cieczy lepkiej niescisliwej w warunkach malych liczb Reynoldsa. Analizowany bedzie wplyw konwekcyjnej inercji cieczy na sily hydrodynamiczne oraz na pole predkosci cieczy, ksztaltujace sie w wyniku oddzialywan hydrodynamicznych miedzy sztywnymi kulami. Dyskutowane beda warunki, w ktorych slabe efekty inercyjne prowadza do wystapienia jakosciowych roznic miedzy wielocialowymi oddzialywaniami oseenowskimi i stokesowskimi.

Abstract of four invited lectures
For a small particle in a fluid flow, the Reynolds number is low and viscous effects are dominant. But at second order in the Reynolds number, small fluid inertial effects appear which make e.g. the particle migrate across streamlines. Such effects first demonstrated experimentally by Segr? and Silberberg have been the incentive for numerous calculations thereafter. These effects are important e.g. for separation techniques used in analytical chemistry ("Field Flow Fractionation", "SPLITT" cell). The presentation will focus on the resolution of regular and singular perturbation problems for the flow around a sphere at low Reynolds number. It will start from Oseen's solution revisited by Rubinow & Keller and Saffman solution for the lift force on a sphere in a shear flow. Walls effects combined with fluid inertial effects will be presented, both for regular perturbation problems and singular ones.

In the latter part of the 20th century, there has been a massive influx of population to urban areas, and currently in the US about 70% of the population occupies less than 2% of the landmass. Most of these urban areas, especially those in the southwestern US, are associated with complex terrain, the air flow in which is characterized by the synoptic winds perturbed by the terrain, local meso-scale thermal circulation (slope and valley winds), flow past small-scale features such as building clusters, and complex interactions thereof. The dispersion and advection of contaminates released within air basins, transported from elsewhere and formed due to chemical reactions are also of great interest in dealing with issues such as the quality of life of urban population. In this presentation, an overview of the results of an on-going program designed to study flow, turbulence and contaminant transport in complex terrain cities will be given. Theoretical concepts, laboratory experiments, field observations and numerical simulations underpinning this program will be presented, and integration of results from cross-cutting areas of research to understand and predict urban air quality will be discussed.

What is Eulerian? What is Lagrangian? Why would one want to combine the two? The resulting equations which govern the motion of fluids, free surfaces and rigid bodies.

While the average velocity of a suspension of spheres sedimenting in a viscous fluid can be successfully predicted theoretically, the problem of velocity fluctuations is still unresolved. We examined by laboratory experiments how the sedimentation front spreads and how this affects the velocity fluctuations. Experiments were undertaken at very low Reynolds number Re below 10^-4 and volume fraction around 0.3 %. Two types of experimental measurements were performed. The spreading of the sedimentation front was measured using the attenuation of light through the suspension. The particle velocities were measured using particle image velocimetry (PIV).

First of 6 lectures given on 28.05 (r. 100), 29.05, 2.06, 9.06, 16.06 and 23.06 (11:00, r. 108). Summary:
Orientational Brownian motion plays a significant role in the dynamics of colloid suspensions and a dominant role in the case of ferrofluids and liquid crystals. The microscopic dynamics of such systems on the time-scale of Brownian motion is described by a Smoluchowski equation for the many-body distribution function. At this level, hydrodynamic interactions and dipole-dipole interactions play a role as well as external electric, magnetic and shear fields. Both tracer and collective rotational diffusion lead to important experimental observations on these systems. Depolarized light scattering, the relaxation of polarization and of the Kerr effect order parameter are macroscopic manifestations of this microscopic dynamics. The linear and non-linear response of such systems to oscillating external fields will be discussed on the basis of the Smoluchowski dynamics and compared with macroscopic effective field descriptions.

Various methods to evaluate the low Reynolds number hydrodynamic interactions will be discussed. Recent achievements on the subject will be presented.

Thermocapillary (Marangoni) convection is the fluid motion that is caused by a temperature gradient along a free surface. In pure liquids the surface tension typically decreases with increasing temperature, and the free surface is thus pulled towards cold regions. This is a common source of convection in processes such as crystal growth and welding. In some applications it is important to maintain a steady time independent flow, and thus to suppress instabilities leading to oscillatory or chaotic flow. In this talk I will review some typical thermocapillary instabilities related to crystal growth processes. I will also describe our recent efforts to introduce a feedback control to stabilize the flow.

The relaxation of thermal fluctuations in the relative concentration, i.e. composition of two labelled components in a many-component mixture of colloidal particles is commonly referred to as the interdiffusion or exchange diffusion process. We will explore interdiffusion in mixtures of colloidal spheres. Explicit analytic results are obtained and discussed for the interdiffusion coefficient of semi-dilute binary hard-sphere systems, with and without hydrodynamic interactions included, in comparison with results from mode-mode coupling theory calculations. The question will be addressed whether the interdiffusion coefficient can be expressed solely in terms of the self-diffusion coefficients of the individual components.

One of 4 lectures given on 9.04, 14.04 (11:00, r. 104), 23.04, and 28.04.2003 (11:00, r. 104). They cover following subjects: Introduction to solidification, Meshless methods for heat transfer and fluid flow, Numerical modelling, experiments and optimisation of continuous casting of steel, numerical modelling, experiments and optimisation of D.C.casting of aluminium alloys. Lecture notes

The sedimentation of a monodisperse non-Brownian suspension of hard spheres is considered. In 1985 Caflish & Luke pointed out that due to the long range character of hydrodynamic interactions, the fluctuations in velocity about the mean value should diverge in the sense that they grow without bound as the linear macroscopic size of the container is increased. On the other hand recent experiments show no such behavior. Contrary, the variance of the sedimentation velocity seems to be universal, independent of container size. I will concentrate mainly on doscussing the above problem, showing the results of some experiments and numerical simulations, as well as presenting theoretical ideas trying to explain this intriguing behavior.

First of 4 lectures given on 9.04, 14.04 (11:00 room 108), 23.04, and 28.04.2003 (11:00 r. 108). They cover following subjects: Introduction to solidification, Meshless methods for heat transfer and fluid flow, Numerical modelling, experiments and optimisation of continuous casting of steel, Numerical modelling, experiments and optimisation of D.C.casting of aluminium alloys. Lecture notes

Obecnie jest jasne, ze dla opisu plynow van der Waalsa rownania Naviera-Stokesa nie sa wystarczajace. Juz na poczatku ubieglego wieku ich modyfikacje zaproponowal Korteweg, niestety jego propozycje zawieraly pewne bledy, ktore zostaly poprawione w ramach termodynamiki kontynualnej w latach 80-tych ubieglego wieku. Na seminarium pokrotce zostana przypomniane rownania Kortewega w ich obecnej postaci, a potem zostanie przedstawione ich wyprowadzenie z teorii kinetycznej. Bedzie tez przedstawiona uproszczona wersja tych rownan odpowiadajaca tzw. dyskretnej teorii kinetycznej.

Dispersion colloids consist of submicron-sized solid particles dispersed in a low-molecular solvent. Typical examples of dispersion colloids are aqueous solutions of proteins or viruses (bio-polymers), and dispersions of synthetic latex particles. The Brownian stochastic dynamics of the colloidal particles is determined not only by direct inter-particle interactions like electrostatic and van der Waals forces. It depends also crucially on indirect hydrodynamic interactions (HI), mediated by the intervening solvent flow. Using analytic theory and computer simulations of model dispersions of charged, neutral and magnetic particles, we show that HI give rise to interesting and, quite often, surprising effects on various diffusional and viscoelastic properties.

Wyklad bedzie poswiecony kwestii definicji slabych rozwiazan (z falami uderzeniowymi) rownan plynowych osrodka rozrzedzonego. W szczegolnosci jako przyklad rozpatrzymy plazme w silniku jonowym typu Halla. Omowiony zostanie problem istnienia rozwiazan oraz przyklady rozwiazan numerycznych.

Przedmiot referowanej pracy stanowi badanie struktury fali uderzeniowej w gazie gestym, w ktorym odleglosci miedzy molekulami sa takie, ze kazda molekula znajduje sie w nieustannym kontakcie z sasiadami (poprzez potencjal oddzialywan typu Lennarda - Jonesa). Dla takiego gazu nie da sie wprowadzic pojecia drogi swobodnej. Gazem gestym w tym sensie moze byc gaz w okolicy punktu krytycznego lub, jeszcze dalej, w okolicy punktu potrojnego. Niniejszy referat stanowi kontynuacje referatu wygloszonego we wrzesniu ub. roku. Przedstawione zostana wyniki dla fal uderzeniowych w argonie, uzyskane numerycznie metodami dynamiki molekularnej. Obliczenia wykonano dla trzech gestosci poczatkowych, z ktorych najwyzsza nie przekracza gestosci w punkcie potrojnym. Uzyskane wyniki porownano miedzy soba, oraz z numerycznymi i eksperymentalnymi wynikami dla gazu rzadkiego.

W referacie zostana omowione dwa modele numeryczne dotyczace turbulentnego procesu mieszania cieczy oraz turbulentnego procesu dyspersji gazu w cieczy w mieszalniku dynamicznym z dwiema turbinami Rushton'a. Uzyskane wyniki symulacji zostana porownane z wynikami literaturowymi.

A new concept to fold nucleic acids into short loops is presented. It is based on the assumption that single stranded chains behave as thin elastic rods. Model structures derived from this theoritical approach are shown to be in very good agreement with published solution DNA and RNA tri- and tetra-loops.

Kolaps pecherza gazowego w cieczy, znany jako kawitacja, generuje fotony. Wytwarzana energia byc moze pozwala nawet na fuzje jadrowa. Temat rzeka ... Celem drugiej czesci seminarium jest przedstawienie analiz sygnalow optycznych rejestrowanych w badaniach sonoluminescencji.

Metody biometryczne byly dotychczas stosowane do celow uwierzytelnienia (odciski palcow, siatkowka oka, glos). W naszej pracy proponujemy wykorzystanie tych metod do generowania ciagow losowych. Metoda ta moze byc szczegolnie uzyteczna do otrzymywania tzw. ziaren dla generatorow pseudolosowych oraz do generowania kluczy sesyjnych. Proponowany model jest bardzo prosty i bazuje na obserwacji, ze dla typowych pomiarow danych biologicznych najmniej znaczace cyfry fluktuuja losowo. W prezentowanej pracy, do ilustracji naszej metody wykorzystano: dane neurofizjologiczne mierzone w komorkach neuronowych, wyniki pomiarow przewodnictwa skory (GSR data) oraz w celach porownawczych wyniki symulacji numerycznych procesu Ornsteina-Uhlenbecka. Do weryfikacji losowosci zastosowano testy rekomendowane przez National Institute of Standards and Technology dla generatorow fizycznych stosowanych w modulach kryptograficznych, restrykcyjny test Maurera proponowany w dokumentach Unii Europejskiej oraz test zlozonosci Lempela-Ziva estymujacy entropie zrodla. Weryfikacja ciagow generowanych nasza metoda potwierdza, ze ciagi te posiadaja bardzo dobre wlasnosci losowosci.

Przedstawiono nowa metode wyznaczania efektywnych wspolczynnikow materialowych dla osrodkow dwufazowych opisywanych rownaniami Laplace'a, miedzy innymi wspolczynnikow przewodnictwa termicznego, elektrycznego a takze wspolczynnikow filtracji i dyfuzji.

The dynamic behavior of the vortex structures occurring in a cavity in interaction with a boundary layer controls the flow confinement inside the cavity. The vortex structures present small scales as well as large scales related to the cavity geometry. Theses eddies are usually non-stationary. One of main applications of this study concerns the pollutant dispersion within an urban street canyon when ambient winds aloft are perpendicular to the street. Experimental and numerical characterizations of the vortex structures are developed at moderate Reynolds numbers.

W referacie zasygnalizowane zostana problemy zwiazane z modelowaniem smarowania w procesach przerobki plastycznej, glownie w tloczeniu blach. W przypadku smarowania hydrodynamicznego powszechnie stosowane jest usrednione rownanie Reynoldsa. Zjawiska i efekty towarzyszace przejsciu od pelnego smarowania hydrodynamicznego do smarowania mieszanego, wlasnosci warstwy smarnej o grubosci bliskiej zeru, a takze mechanizmy przerwania warstwy smarnej sa ciagle otwartym tematem badawczym, przynajmniej w kontekscie procesow przerobki plastycznej, gdzie przeplyw smaru jest silnie sprzezony z plastycznymi deformacjami nierownosci powierzchni kontaktu i niejednorodnym rozkladem temperatury w strefie kontaktu. W referacie przedstawione zostana wyniki naszych dotychczasowych prac w zakresie modelowania zjawisk kontaktowych oraz wstepne proby modelowania procesu smarowania. Czesc dotyczaca smarowania bedzie w duzej mierze zawierala pytania i otwarte problemy badawcze przedstawione z punktu widzenia osoby zajmujacej sie mechanika ciala stalego.

W oparciu o uporzadkowane struktury tworzone w ukladach blokowych kopolimerow mozna tworzyc krysztaly fotonowe - struktury z periodyczna modulacja stalej dielektrycznej. W takim ukladzie fala elektromagnetyczna o odpowiedniej energii nie propaguje sie - powstaja pasma wzbronione dla propagacji fotonow analogicznie do pasm elektronowych jakie wystepuja w normalnych krysztalach dla propagacji elektronow. Na seminarium pokaze zwiazki miedzy strukturami tworzonymi przez blokowe kopolimery a szerokoscia i liczba pasm wzbronionych odpowiadajacych tym strukturom. Zostana rozwazone trojwymiarowe struktury kubiczne wielociagle i warstwowe. Najszersze pasma wzbronione otrzymuje sie dla struktur dwu i trojciaglych typu D (symetria Pn3m) oraz G(symetria Ia3d) a najwiecej pasm dla struktur kulkowych o symetrii D (struktura diamentu zlozona z dwoch sieci fcc). See PDF file