Radiális Liesegang mintázatok fejlődése

Effektusok és anomáliák 2 dimenzióban

Az ezen az oldalon található valamennyi szimuláció a ReaDiVivus rendszer egy korai változatával, az IDNB modell alapján készült valamikor 2003-ban. A sztochasztikus megközelítésnek köszönhetően lehetőség volt bizonyos véletlenszerű hatások figyelembe vételére is.

Az „ikrek” - Spirálok keletkezése

Ezen a két videón valójában ugyanaz a szimuláció látszik kétszer, teljesen azonos paraméterekkel lefuttatva. Ennek ellenére az egyiken egy közönséges mintázat, míg a másikon egy kétkarú spirál látható. Utóbbit egy sztochasztikus rezonancia okozta, nem a kezdeti feltételek vagy a tér valamiféle aszimmetriája.

Híg csapadékszol a zónák között

A bemeneti paraméterektől függően néha kevésbé, máskor kifejezetten jól látható, hogy az IDNB modell alapján szimulált mintázatokban a csapadék eloszlása folytonos, vagyis a csapadékzónák közti területet is híg szol tölti ki, akárcsak a valós kísérletekben. Ez volt az a kísérleti tapasztalat, amelyre korábban a szolkoagulációs modell, illetve később valamennyi posztnukleációs modell épült.

Fordított mintázatok

TEzen a filmen egy fordított radiális struktúra növekedése követhető nyomon. A zónák közti távolság fokozatosan csökken, míg az eloszlás végül teljesen folytonossá válik.

Ennek az anomális mintázatképződésnek a magyarázata sokáig a Liesegang-jelenséggel kapcsolatos egyik legnagyobb rejtély volt. Egyetlen korábban javasolt modell sem volt képes reprodukálni.

Tovaterjedő hibahelyek

A valós kémiai mintázatokon (nem csak a Liesegang gyűrűkön) gyakran láthatók mindenféle apró sérülések, torzulások, amelyeket véletlenszerű behatások okoznak. Az már a mintázatképző folyamat dinamikájától függ, hogy ezek a torzulások megmaradnak lokálisnak, vagy tovaterjednek a rendszerben, az egész mintázatot módosítva. A Liesegang-jelenség esetében – különösen bizonyos paraméteregyüttesek esetén - a dinamika erősíti a zajokat és úgynevezett sztochasztikus rezonancia keletkezik.

Az alábbi két videón világosan kivehetők ezek a bizonyos tovaterjedő hibahelyek, amelyek gyakran a teljes gyűrűrendszert átívelik. Érdemes megjegyezni, hogy ugyanez az effektus az iménti, fordított mintázat esetén is látható, ott azonban a hibahelyek végül eltűnnek. Ez általában is igaz, vagyis a fordított mintázatot okozó effektus minden esetben stabilizáló hatással is bír, elősegíti a „sebgyógyulást” még akkor is, ha a mintázat csak részben fordított.

Interferencia

Ezen a filmen egy két diffúziós centrummal rendelkező mintázat fejlődését láthatjuk. A két gyűrűrendszer találkozásánál egy nagyjából hexagonális szimmetriával rendelkező foltos struktúra keletkezik, vagyis a két rendszer kémiailag „interferál”.