Solutions of Boundary Layer Equations Governing Free Convective and Magnetohydrodynamic Flows through Parametric Differentiation

In der vorliegenden Arbeit wird die Methode der parametrischen Differentiation angewendet, um ein System nichtlinearer Gleichungen zu lösen, das zwei- und dreidimensionale freie, konvektive Grenzschichströmungen bzw. eine zweidimensionale magnetohydrodynamische Grenzschichtströmung beherrscht. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, daß die nichlinearen Gleichungen auf lineare reduziert werden und die Nichtlinearität auf ein System von Gleichungen erster Ordnung beschränkt wird, das, verglichen mit den ursprünglichen Nichtlinearen Gleichungen, viel leichter gelöst werden kann. Ein anderer Vorzug der Methode ist, daß sie es ermöglicht, die Lösung von einer bekannten, zu einem bestimmten Parameterwert gehörigen Lösung aus durch schrittweises Vorgehen die Lösung für den gesamten Parameterbereich zu erhalten. Die mit dieser Methode gewonnenen Ergebnisse stimmen gut mit den entsprechenden, mit anderen numerischen Verfahren erzielten überein.

Reconstruction of the Disassembly Pathway of an Icosahedral Viral Capsid and Shape Determination of Two Successive Intermediates

Viral capsids derived from an icosahedral plant virus widely used in physical and nanotechnological investigations were fully dissociated into dimers by a rapid change of pH. The process was probed in vitro at high spatiotemporal resolution by time-resolved small-angle X-ray scattering using a high brilliance synchrotron source. A powerful custom-made global fitting algorithm allowed us to reconstruct the most likely pathway parametrized by a set of stoichiometric coefficients and to determine the shape of two successive intermediates by ab initio calculations. None of these two unexpected intermediates was previously identified in self-assembly experiments, which suggests that the disassembly pathway is not a mirror image of the assembly pathway. These findings shed new light on the mechanisms and the reversibility of the assembly/disassembly of natural and synthetic virus-based systems. They also demonstrate that both the structure and dynamics of an increasing number of intermediate species become accessible to experiments.