Csatolt kémiai rendszerek dinamikája: koherens viselkedés, kontroll és szinkronizáció = Dynamics of coupled chemical systems: coherent behaviour, control and synchronization
Az Európai Tudományos Alap (ESF) által támogatott "Funkcionális dinamika ..." (FUNCDYN) című programhoz kapcsolódva célul tűztük ki globálisan csatolt rendszerek dinamikai vizsgálatát. Célunk a szinkronizáció kialakulását szabályozó törvényszerűségek megismerése volt - elsősorban elektrokémia rendszerek kísérletekre és modellszámításokra alapozott vizsgálatával. A terveknek megfelelelően továbbfejlesztettük az elektrokémia oszcillátorok vizsgálatára alkalmazott kísérleti berendezésünket. Új vezérlőprogramokat írtunk és teszteltünk, melynek során felfedeztük, hogy az elektrokémiai oszcillátorok fázisdiagrámjának a forgó korong-elektród méretétől és forgási sebességétől való függése ún. skálatörvényel írható le. Egy magyar-román TéT együttműködési pályázat kiegészítő támogatásával közös kutatást kezdtem Adrian Birzuval (A.I. Cuza University, Iasi). FORTRAN nyelven kifejlesztett programcsomag alkalmazásával modellszámításokat végeztünk két ill. 128 csatolt S-NDR típusú elektrokémiai oszcillátor kollektív viselkedésének jellemzésére. A szinkronizáció klasszikus kialakulása mellett egy új jelenséget is találtunk, az ún. dinamikai klaszterképződést. Az OTKA pályázat lehetővé tette szakmai együttműködésemet egykori PhD hallgatómmal, Kiss István Zalánnal (ma a Saint Louisi Egyetem, USA, professzora), akivel kutatást végeztünk az elektrokémiai oszcillátorok dinamikájának vezérlésére az ún. késleltetett visszacsatolási algoritmusok alkalmazásával. | With this project, our goal was to study the dynamics of globally coupled systems as part of the FUNCDYN (Functional dynamics ...) programme supported by the European Science Foundation. We hoped to learn about the rules that govern the appearance of synchrony - especially by studying electrochemical systems experimentally and by numerical modelling. We upgraded our electrochemical measuring system. New control programs have been written and tested, during which we have discovered a new scaling relationship. It defines the dependence of the oscillatory phase diagram on the electrode size and rotation rate of a disk-electrode. With the additional support from a Hungarian-Romanian S&T Cooperation Programme we have started a joint research with Adrian Birzu (A.I. Cuza University, Iasi). We have studied the dynamics of globally coupled arrays of S-NDR type electrochemical oscillators (2 and 128 electrodes) and characterized the emergence of synchrony by applying FORTRAN codes for simulations and analysis written by us. Besides the classical scenario for synchronization, we have discovered a new dynamical phenomenon: the appearance of dynamical clusters. The support from OTKA allowed me to renew our research activity with my former PhD student, István Zalán Kiss (now a professor at Saint Louis University, USA). We have completed a project for controlling the dynamics of electrochemical oscillators by applying different delayed-feedback algorithms
