Στον ιστότοπο αυτό, παρουσιάζεται η μελέτη με τίτλο «Νευρο-υπολογιστικές ικανότητες συζευγμένων εκρηκτικών (θυσανοειδών) ταλαντωτών και προσομοίωσή τους από ηλεκτροχημικά δίκτυα». Το έργο έγινε στο πλαίσιο του Προγράμματος Ενίσχυσης Ερευνητικού Δυναμικού – ΠΕΝΕΔ του Ε.Π. «Ανταγωνιστικότητα» (Γ΄ ΚΠΣ 2000 - 2006), το οποίο εποπτεύθηκε από τη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας του Υπουργείου Ανάπτυξης.
Το έργο έληξε πραγματοποιώντας το στόχο που θέτει η δράση (ΠΕΝΕΔ), δηλαδή την «εκπαίδευση νέων ερευνητών (πτυχιούχων τριτοβάθμιας εκπαίδευσης ή κατόχων μεταπτυχιακού τίτλου) σε τομείς αιχμής, στο πλαίσιο ερευνητικών έργων, τα οποία σχεδιάζονται να καταλήξουν σε αξιοποιήσιμα αποτελέσματα και να ολοκληρωθούν με την λήψη διδακτορικού διπλώματος για κάθε έναν συμμετέχοντα νέο ερευνητή».
Η περίοδος υλοποίησής του ήταν από το Νοέμβριο του 2005 έως το Νοέμβριο του 2008 και κατέληξε στη λήψη διδακτορικού διπλώματος από τον Δημήτρη Κουτσάφτη, υπό την επίβλεψη της επιστημονικής υπευθύνου του έργου καθηγήτριας της Σχολής Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ Νίκης Κουλουμπή και με τη συνεργασία του Αντώνη Καραντώνη, Συνεργαζόμενου Ερευνητή στο ΕΜΠ.
Όπως περιγράφεται και στην «Περίληψη Πραγματοποιηθεσών Εργασιών» που περιλαμβάνεται στη συνημμένη τελική έκθεση του έργου, στο πλαίσιο της έρευνας «πραγματοποιήθηκε αρχικά πειραματική μελέτη της ηλεκτροκαταλυτικής οξείδωσης της φορμαλδεΰδης σε ηλεκτρόδιο λευκοχρύσου υπό γαλβανοστατικές συνθήκες. Κατά την πειραματική μελέτη παρατηρήθηκαν περιοδικές ταλαντώσεις, διπλή ευστάθεια και διακλαδώσεις. Διερευνήθηκε η δυνατότητα να προκύψουν ταλαντώσεις θυσανοειδούς μορφής με μεταβολή των παραμέτρων, ενώ καταστρώθηκε και μελετήθηκε αριθμητικά ένα μαθηματικό μοντέλο το οποίο έχει τη δυνατότητα να αναπαράγει ποιοτικά την παρατηρούμενη πειραματικά δυναμική συμπεριφορά.
Δεδομένου ότι κατά τη μελέτη της ηλεκτρολυτικής οξείδωσης της φορμαλδεϋδης δεν παρατηρήθηκαν ευσταθείς θυσανοειδείς ταλαντώσεις, εξετάστηκε η δυνατότητα εμφάνισης θυσανοειδών ταλαντώσεων κατά την ηλκετροδιάλυση / παθητικοποίηση του σιδήρου σε θειικό οξύ. Για το σκοπό αυτό αρχικά επιβλήθηκαν διαδοχικοί τριγωνικοί παλμοί δυναμικού σε δύο διαφορετικές περιοχές δυναμικών κοντά στα σημεία μεταβολής της ευστάθειας του συστήματος που είχαν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση δύο ειδών θυσανοειδών ταλαντώσεων. Γέννηση θυσανοειδών ταλαντώσεων διαφορετικού τύπου παρατηρήθηκε και με την προσθήκη σχετικά μικρών ποσοτήτων ιόντων χλωρίου ή βρωμίου στο σύστημα σίδηρος / θειικό οξύ. Έτσι ενώ απουσία ιόντων αλογόνων και υπό ποτενσιοστατικές συνθήκες, λαμβάνουν χώρα μονοπεριοδικές ταλαντώσεις του ρεύματος οι οποίες είναι τύπου αποδιέγερσης, με την προσθήκη αλογόνων παρατηρείται μια μεγάλη ποικιλία δυναμικών φαινομένων, ανάμεσα στα οποία και θυσανοειδείς ταλαντώσεις.
Στο σύστημα αυτό πραγματοποιήθηκε διερεύνηση των περιοχών των τιμών του εφαρμοζόμενου δυναμικού καθώς και της συγκέντρωσης των αλογόνων για τις οποίες το σύστημα εμφανίζει θυσανοειδείς ταλαντώσεις. Εξετάστηκε επίσης και η επίδραση του μεγέθους της ηλεκτροδιάκης επιφάνειας του σιδήρου στην εξέλιξη του φαινομένου. Οι εμφανιζόμενες θυσανοειδείς ταλαντώσεις αναλύθηκαν με χρήση στατιστικών εργαλείων και κατατάχτηκαν σε κατηγορίες με βάση συγκεκριμένα δυναμικά χαρακτηριστικά που εμφανίζουν . Κατόπιν πραγματοποιήθηκε σύζευξη δύο ηλεκτροχημικών ταλαντωτών σιδήρου σε διάλυμα θειικού οξέος παρουσία ιόντων αλογόνων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση διερευνήθηκε ο τρόπος συγχρονισμού του συζευγμένου συστήματος (εντός ή εκτός φάσης) σε συνάρτηση τόσο με την ένταση της σύζευξηςτων δύο ταλαντωτών, η οποία καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων σιδήρου όσο και με το επιβαλλόμενο δυναμικό. Εξετάστηκε επίσης και η επίδραση στον τρόπο συγχρονισμού της απόστασης του ηλεκτροδίου αναφοράς από το επίπεδο των δύο ηλεκτροδίων σιδήρου.
Τέλος καταστρώθηκαν και διερευνήθηκαν αριθμητικά δύο κινητικά μοντέλα τα οποία αναπαράγουν ποιοτικά τα δυναμικά φαινόμενα που παρατηρούνται κατά την ηλεκτροδιάλυση / παθητικοποίηση του σιδήρου όξινα διαλύματα παρουσία αλογόνων» |
