PREZENTARE

Proiectul urmăreşte studiul teoretic, prin modelare matematică şi numerică a unor sisteme electrochimice complexe, cu caracter neliniar. Tema de cercetare propusă este puternic interdisciplinară, ca modalităţi de abordare şi posibile aplicaţii. Unele dintre aspectele particulare pe care intenţionăm sa le abordăm sînt:

1. Sisteme electrochimice cu doi electrozi. Deoarece în cercetarea fundamentală din electrochimie sînt larg utilizate metodele de studiu ce folosesc controlul potenţiostatic sau galvanostatic, şi studiile de dinamică s-au axat asupra acestor configuraţii experimentale. În aplicaţiile de laborator sau industriale, însă, se folosesc adeseori sisteme electrochimice cu doi electrozi (de exemplu, în cazul electrolizei). Ne propunem să studiem, din punct de vedere al dinamicii neliniare, aceste sisteme, abordare care nu a fost realizată anterior în mod sistematic.

2. Reţelele de oscilatori electrochimici. Studiul reţelelor de oscilatori prezintă un mare interes ştiinţific, atît teoretic cît şi practic, deoarece există clase întregi de astfel de sisteme aparţinînd unor domenii diferite (biologie, fizică, chimie) care prezintă similarităţi principiale. Lucrările publicate pînă în prezent, care urmăresc modelarea reţelelor de oscilatori electrochimici, utilizează o aproximaţie grosieră: cuplajul între electrozi este considerat local, iar dinamica reţelei de oscilatori este modelată cu ajutorul unui sistem de ecuaţii diferenţiale ordinare. În proiect, vom realiza modelarea realistă a reţelei, considerînd o celulă electrochimică tridimensională, cu ajutorul ecuaţiilor cu derivate parţiale cu condiţii la frontieră mixte şi dependente de timp.

3. Studiul dinamic al unor celule electrochimice tridimensionale, în geometrii neexplorate anterior.

Atît rezultatele experimentale cît şi rezultatele modelării teoretice arată că geometria celulei electrochimice are un impact major asupra dinamicii proceselor de la electrod, fapt datorat în principal impactului geometriei asupra cuplajului electrochimic.

4. Aplicarea unor metode specifice de estimare a parametrilor în studiul unor sisteme electrochimice.

Estimarea parametrilor reprezintă un domeniu activ atît în cercetarea fundamentală, cît şi în cea aplicativă. Avem în vedere propunerea unor noi metode de estimarea parametrilor şi evaluarea eficienţei acestora în cazul modelării sistemelor electrochimice.

5. Haosul temporal şi spaţio-temporal şi controlul acestuia în sisteme electrochimice punctiforme sau extinse spaţial.

Controlul haosului constituie un domeniu de cercetare de înalt interes, fondat în urmă cu 20 de ani. În ultimii ani, s-a pus problema – extrem de complexă – de a controla haosul în sisteme extinse spaţial. Vom studia ambele perspective (sistem punctiform versus sistem extins spaţial) în cazul sistemelor electrochimice cu comportament haotic.