清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Resonant amplification of enzymatic chemical oscillations by oscillating flow

化学反应 化学种类 扩散 振幅 化学反应器 化学过程 强迫(数学) 物理 电流(流体) 焊剂(冶金) 机械 分叉 振荡(细胞信号) 化学物理 化学 流量(数学) 材料科学 共振(粒子物理) 振动 霍普夫分叉 非线性系统 热力学 原子物理学 光学 有机化学 大气科学 生物化学
作者
Oleg E. Shklyaev,Anna C. Balazs
出处
期刊:Chaos [American Institute of Physics]
卷期号:31 (9) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0061927
摘要

Using theory and simulation, we analyzed the resonant amplification of chemical oscillations that occur due to externally imposed oscillatory fluid flows. The chemical reactions are promoted by two enzyme-coated patches located sequentially on the inner surface of a pipe that transports the enclosed chemical solution. In the case of diffusion-limited systems, the period of oscillations in chemical reaction networks is determined by the rate of the chemical transport, which is diffusive in nature and, therefore, can be effectively accelerated by the imposed fluid flows. We first identify the natural frequencies of the chemical oscillations in the unperturbed reaction–diffusion system and, then, use the frequencies as a forcing input to drive the system to resonance. We demonstrate that flow-induced resonance can be used to amplify the amplitude of the chemical oscillations and to synchronize their frequency to the external forcing. In particular, we show that even 10% perturbations in the flow velocities can double the amplitude of the resulting chemical oscillations. Particularly, effective control can be achieved for the two-step chemical reactions where during the first half-period, the fluid flow accelerates the chemical flux toward the second catalytic patch, while during the second half-period, the flow amplifies the flux to the first patch. The results can provide design rules for regulating the dynamics of coupled reaction–diffusion processes and can facilitate the development of chemical reaction networks that act as chemical clocks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
热心的飞风完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
liang19640908完成签到 ,获得积分10
16秒前
zhuosht完成签到 ,获得积分10
26秒前
科研通AI5应助fangyifang采纳,获得10
30秒前
38秒前
优雅的平安完成签到 ,获得积分10
40秒前
送不送书7完成签到 ,获得积分10
46秒前
Lanny完成签到 ,获得积分10
47秒前
wuludie应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
54秒前
wuludie应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
55秒前
59秒前
1分钟前
DoctorLily发布了新的文献求助10
1分钟前
MADAO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木之尹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和平完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Nancy0818完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
DoctorLily完成签到,获得积分20
1分钟前
林非鹿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
迅速灵竹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
轩辕中蓝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Luchy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
飞云完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wuludie应助科研通管家采纳,获得50
2分钟前
2分钟前
3分钟前
zhongu发布了新的文献求助10
3分钟前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
fogsea完成签到,获得积分0
3分钟前
3分钟前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3736704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3280668
关于积分的说明 10020215
捐赠科研通 2997394
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1644527
邀请新用户注册赠送积分活动 782060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749656