A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése:
Szálas szerkezetű anyagok előfordulnak a mérnöki gyakorlatban (szálerősítéses anyagok) és
biológiai rendszerekben (sejtváz vagy porózus csontok szerkezete). Ilyen szerkezetek rugalmas
tulajdonságainak vizsgálatára gyakran alkalmaznak olyan modellt, amely hajlékony szálak véletlen
hálózatából áll, ahol a szálakat keresztkötések csatolják egymáshoz. A keresztkötések ezekben a
modellekben egymáshoz képest szabadon elfordulnak. A modell vizsgálata során azt tapasztalták,
hogy a hálózat sűrűségének függvényében vagy a hajlítási, vagy a normál alakváltozások
dominálnak. Ezt a modellt szeretnénk tovább vizsgálni, figyelembe véve a keresztkötések elfordulás
elleni merevségét is. Azt várjuk, hogy az így módosított hálózatban a nyírási alakváltozások szerepe
is jelentős lesz. A modellel szerzett tapasztalatok hasznosak lehetnek a sejtváz viselkedésének
megértésében és a szálerősítéses anyagok vizsgálatában is.
A téma meghatározó irodalma:
M Das, FC MacKintosh, AJ Levine: Effective Medium Theory of Semiflexible Filamentous Networks. Physical Review Letters 99 (2007) 038101.
DA Head, AJ Levine, FC MacKintosh: Distinct regimes of elastic response and deformation modes of cross-linked cytoskeletal and semiflexible polymer networks. Physical Review E 68 (2003) 061907.
DA Head, AJ Levine, FC MacKintosh: Deformation of Cross-Linked Semiflexible Polymer Networks. Physical Review Letters 91 (2003) 108102.
PA Janmey, U Euteneuer, P Traub, M Schliwa: Viscoelastic properties of vimentin compared with other filamentous biopolymer networks. The Journal of Cell Biology 113 (1991) 155-160.
S Roy, HJ Qi: Micromechanical model for elasticity of the cell cytoskeleton. Physical Review E 77 (2008) 061916.
M Sheinman, CP Broedersz, FC MacKintosh: Nonlinear effective-medium theory of disordered spring networks. Physical Review E 85 (2012) 021801.
D Stamenovic, N Wang: Stress transmission within the cell. Comprehensive Physiology 1 (2011) 499-524.
Y Tseng, E Fedorov, JM McCaffery, SC Almo, D Wirtz: Micromechanics and ultrastructure of actin filament networks crosslinked by human fascin: a comparison with alpha-actinin. Journal of molecular biology 310 (2001) 351-366.
J Wilhelm, E Frey: Elasticity of Stiff Polymer Networks. Physical Review Letters 91 (2003) 108103.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai:
Physical Review Letters (Scopus/WOS/SCI)
Physical Review E (Scopus/WOS/SCI)
The Journal of Cell Biology (Scopus/WOS/SCI)
Comprehensive Physiology (Scopus/WOS/SCI)
Journal of molecular biology (Scopus/WOS/SCI)
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja:
A.B. Schelin, Gy. Károlyi, A.P.S. de Moura, N.A. Booth, C. Grebogi: Chaotic advection in blood flow. Physical Review E 80 (2009) 016213.
A.B. Schelin, Gy. Károlyi, A.P.S. De Moura, N.A. Booth, C. Grebogi: Fractal structures in stenoses and aneurysms in blood vessels. Philosophical Transactions of the Royal Society of London A 368 (2010) 5605-5617.
T. Bódai, Gy. Károlyi, T. Tél: Fractal snapshot components in chaos induced by strong noise. Physical Review E 83 (2011) 046201.
A.E. Motter, M. Gruiz, Gy. Károlyi, T. Tél: Doubly transient chaos: Generic form of chaos in autonomous dissipative systems. Physical Review Letters 111 (2013) 194101.
Z. Ábrahám, Gy. Károlyi: Stress-free layers in photoinduced deformations of photoelastomer beams. International Journal of Non-Linear Mechanics 70 (2015) 126-133.
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye:
Z. Toroczkai, G. Károlyi, Á. Péntek, T. Tél, C. Grebogi: Advection of active particles in open chaotic flows. Physical Review Letters 80 (1998) 500-503.
G. Károlyi, Á. Péntek, Z. Toroczkai, T. Tél, C. Grebogi: Chemical or biological activity in open chaotic flows. Physical Review E 59 (1999) 5468-5481.
G. Károlyi, T. Tél, A.P.S. de Moura, C. Grebogi: Reactive particles in random flows. Physical Review Letters 92 (2004) 174101.
G. Károlyi: Fractal scaling of microbial colonies affects growth. Physical Review E 71 (2005) 031915.
G. Károlyi, T. Tél: Chemical transients in closed chaotic flows: The role of effective dimensions. Physical Review Letters 95 (2005) 264501.
