Academic Centre
Projekta nosaukums latviski: Bioloģiski motivēti aktīvo sistēmu modeļi elektromagnētiskā laukā
Projekta nosaukums angliski: Biologically inspired models of active matter driven by electromagnetic field (BIMs)
Projekta numurs: lzp-2020/1-0149
Projekta īstenotājs: Latvijas Universitāte (LU)
Projekta vadītājs: Andrejs Cēbers
Projekta īstenošanas vadošā struktūrvienība LU: Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultāte
Projekta īstenošanas periods: 01.01.2021. – 30.06.2024.
Projekta kopējais finansējums: 300 000 EUR
Spēja precīzi paredzēt un kontrolēt aktīvas vides sistēmas būs izšķiroša pielietojumiem mikrorobotikā un citās jomās. Šobrīd ir vāja izpratne par šādu sistēmu fizikālajiem darbības principiem. Šī projekta mērķis ir izstrādāt un eksperimentāli pārbaudīt bioloģiski motivētus teorētiskos modeļus aktīvām sistēmām elektromagnētiskajā laukā. Tās ietver Kvinkes suspensijas, magnetotaktisku baktēriju ansambļus, lokanas feromagnētiskas stīgas, magnētisku daļiņu suspensijas. Viena no pieejām šo sistēmu aprakstā apskata hidrodinamiku ar spinu. Mēs attīstīsim šo sistēmu statistiskās fizikas aprakstu, lai aprakstītu antisimmetriskus spriegumus, momentspriegumus u.c. parādības, kas izpaužas makroskopiskos mērogos. Otra pieeja izmantos robežintegrālvienādojumu metodē un līkņu dinamikā balstītas matemātikas un skaitliskās metodes, lai aprakstītu sarežģītu virsmas un formas struktūru veidošanos ārējā laukā, piemēram, magnētiskiem pilieniem, stīgām vai ferogēliem. Kvantitatīvi dažādo sistēmu eksperimenti ļaus pārbaudīt teorētisko modeļu precizitāti un rosināt to pilnveidi. Par inovatīvajiem rezultātiem plānots ziņot konferencēs un augsta līmeņa žurnālus izmantojot atvērtās pieejas principus. Rezultātus izplatīsim arī izglītojot studentus par aktīvām vidēm un skaidrojot sabiedrībai fundamentālo pētījumu nozīmi.