NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/nieuw-scenario-voor-rigiditeit-nr-102/

Geprint op :
10 december 2018
23:19:48

Percolatietheorie wordt gebruikt om kritieke overgangen te beschrijven die geometrisch of structureel van aard zijn. Een voorbeeld van zo'n overgang komt voor in elektrische netwerken. Daarin kan zelfs een zeer kleine toename van het aantal verbindingen het netwerk van isolerend in geleidend doen veranderen . Een ander voorbeeld is de 'jamming overgang'. Bij deze overgang verandert de stijfheid van bijvoorbeeld een verzameling balletjes wanneer ze dicht genoeg opeengepakt zijn.

Eilandjes
De modellen die voor dit soort overgangen bestaan, vertonen meestal continu gedrag: de elektrische geleiding of stijfheid neemt geleidelijk toe. De structuur in dit soort modellen vertoont een mengeling van grote en kleine eilandjes, clusters genaamd. Precies op de overgang zijn de grootste clusters net zo groot als het hele systeem. De mengelmoes van grote en kleine clusters heet dan fractaal.
De onderzoekers van dit programma hebben onlangs een nieuwe klasse van percolatie-overgangen ontdekt, die de schijnbaar onverenigbare aspecten van abrupte, discontinue en geleidelijke, continue overgangen combineert. De nieuwe overgang vertoont een plotselinge sprong in de stijfheid, terwijl kenmerken optreden die juist horen bij een continue overgang, zoals een geleidelijke groei van de grootste cluster. Het cruciale verschil met andere modellen is de afwezigheid van enclaves, clusters die geheel omringd worden door een groter cluster.

Experimenten
Afgezien van het theoretische belang van deze vondst, kan dit model mogelijk ook recente experimenten aan netwerken van biopolymeren verklaren. De onderzoekers ontdekten dat zulke netwerken zichzelf organiseren, gedreven door moleculaire motoren. Deze observaties zijn in een samenwerking met AMOLF gedaan.