Processos químicos e biológicos em fluidos com dinâmica caótica

• Processo: 05/01948-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2005
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2007
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Alessandro Paulo Servio de Moura
• Beneficiário: Xenia Guennadievna Gousseva
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Reações químicas Caos (sistemas dinâmicos) Sistemas dinâmicos Fractais Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caos | Caos Lagrangiano | Fractais | Processos Auto Cataliticos | Caos e sistemas dinamicos

Resumo

Propomos estudar a dinâmica de reações químicas ou processos biológicos que ocorrem em fluidos que tem dinâmica advectiva caótica. A dinâmica caótica do fluido gera estruturas fractais no espaço onde as partículas (ou substâncias químicas) se acumulam. As propriedades geométricas incomuns dessas estruturas fractais dão origem a comportamentos anômalos na dinâmica da reação. Para estudar estes processos, usaremos inicialmente modelos estocásticos simples, onde os reagentes são considerados partículas imersas no fluido, e posteriormente passaremos a modelos baseados em equações diferenciais parciais de reação-difusão-advecção. Faremos extensas simulações computacionais destes modelos, e também usaremos técnicas analíticas tipo campo médio. Dedicaremos particular atenção à aplicação destas ideias ao estudo da coexistência de populações biológicas em fluidos não-estacionários, principalmente o plâncton marinho.