Expanding scroll rings and negative tension turbulence in a model of excitable media

Scroll waves in excitable media, described by the Barkley model, are studied. In the parameter region of weak excitability, negative tension of wave filaments is found. It leads to expansion of scroll rings and instability of wave filaments. A circular filament tends to stretch, bend, loop, and produce an expanding tangle that fills up the volume. The filament does not undergo fragmentation before it touches the boundaries. Statistical properties of such Winfree turbulence of scroll waves are numerically investigated.

Periodic forcing of scroll rings and control of Winfree turbulence in excitable media

By simulations of the Barkley model, action of uniform periodic nonresonant forcing on scroll rings and wave turbulence in three-dimensional excitable media is investigated. Sufficiently strong rapid forcing converts expanding scroll rings into the collapsing ones and suppresses the Winfree turbulence caused by the negative tension of wave filaments. Slow strong forcing has an opposite effect, leading to expansion of scroll rings and induction of the turbulence. These effects are explained in the framework of the phenomenological kinematic theory of scroll waves.

Model studies on the synthesis of madangamine alkaloids. Assembly of the macrocyclic rings

Using simplified model derivatives, the assembly of the macrocyclic rings of madangamines, including the 13- and 14-membered D rings of madangamines C-E, the all-cis-triunsaturated 15-membered D ring of madangamine A, and the (Z,Z)-unsaturated 11-membered E ring common to madangamines A-E, has been studied.

Lifetime enhancement of scroll rings by spatiotemporal fluctuations

The dynamics of three-dimensional scroll rings with spatiotemporal random excitability is investigated numerically using the FitzHugh-Nagumo model. Depending on the correlation time and length scales of the fluctuations, the lifetime of the ring filament is enlarged and a resonance effect between the time scale of the scroll ring and the time correlation of the noise is observed. Numerical results are interpreted in terms of a simplified stochastic model derived from the kinematical equations for three-dimensional excitable waves.

Lifetime enhancement of scroll rings by spatiotemporal fluctuations

The dynamics of three-dimensional scroll rings with spatiotemporal random excitability is investigated numerically using the FitzHugh-Nagumo model. Depending on the correlation time and length scales of the fluctuations, the lifetime of the ring filament is enlarged and a resonance effect between the time scale of the scroll ring and the time correlation of the noise is observed. Numerical results are interpreted in terms of a simplified stochastic model derived from the kinematical equations for three-dimensional excitable waves.

Importance of the embedding environment on the strain within small rings in siliceous materials

The effect of the local environment on the energetic strain within small (SiO)N rings (with N=2,3) in silica materials is investigated via periodic model systems employing density functional calculations. Through comparison of the energies of various nonterminated systems containing small rings in strained and relatively unstrained environments, with alpha quartz, we demonstrate how small ring strain is affected by the nature of the embedding environment. We compare our findings with numerous previously reported calculations, often predicting significantly different small-ring strain energies, leading to a critical assessment of methods of calculating accurate localized ring energies. The results have relevance for estimates of the strain-induced response (e.g., chemical, photo, and radio) of small silica rings, and the propensity for them to form in bulk glasses, thin films, and nanoclusters.

On the set of subrings wich are directed unions of Artinian subrings

The paper contributes to the investigation of zero-dimensional rings which can be written as a directed union of Artinian subrings. We give conditions on DU(R) in order to be nonempty.

Chain conditions for Leavitt path algebras

In this paper, results known about the artinian and noetherian conditions for the Leavitt path algebras of graphs with finitely many vertices are extended to all row-finite graphs. In our first main result, necessary and sufficient conditions on a row-finite graph E are given so that the corresponding (not necessarily unital) Leavitt path K-algebra L(E) is semisimple. These are precisely the algebras L(E)for which every corner is left (equivalently, right)artinian. They are also precisely the algebras L(E) for which every finitely generated left (equivalently, right) L(E)-module is artinian. In our second main result, we give necessary and sufficient conditions for every corner of L(E) to be left (equivalently, right) noetherian. They also turn out to be precisely those algebras L(E) for which every finitely generated left(equivalently, right) L(E)-module is noetherian. In both situations, isomorphisms between these algebras and appropriate direct sums of matrix rings over K or K[x, x−1] are provided. Likewise, in both situations, equivalent graph theoretic conditions on E are presented.

Mecanismes de reacció de sistemes catalítics amb èmfasi en carbens de Fischer i quantificació de l'aromaticitat en petites molècules inorgàniques cícliques i planes.

El tema principal del treball és sobre l'estudi teòric de l'estructura i reactivitat en carbens de Fischer de la forma (CO)5Cr=C(X)R (X= OH, NH2, OMe, NMe2 i R= CHCH2 i Ph). Particularment, el nostre interès va sorgir del tipus de reaccions de cicloadicció que donen lloc a la síntesi de productes naturals i fàrmacs de gran valor afegit. Hem estudiat els mecanismes de reacció dels casos més comuns de cicloanul•lació: la reacció de benzanul•lació de Dötz i ciclopentanulacions que es troben en competència amb el primer cas, derivats de l'inserció de acetilè i fenilacetilè. En l'últim pas de les reaccions que comporten la formació d'un sistema de més d'un anell, hi tenim una migració del complex metàl•lic de crom d'un extrem a un altre anomenat com rearranjament haptotròpic. Aleshores, hem investigat sobre els mecanismes de migració haptotròpica de Cr(CO)3 sobre hidrocarburs aromàtics policíclics analitzant l'efecte de la mida i la curvatura del sistema així com la complexació d'un segon fragment metàl•lic a la manera de coordinació als anells. D'una altre banda, vam estudiar l'aromaticitat en 54 cúmuls cíclics de molecules inorgàniques mitjançant metodologia desenvolupada al nostre grup de recerca i altres. Vam proposar la tècnica del scan-NICS com nova mesura quantitativa d'aromaticitat i reportar l'escassa correlació entre els distints índexs d'aromaticitat a la literatura. Finalment, com resultat de col•laboracions en estades de recerca, he desenvolupat propostes de mecanismes de reacció en sistemes catalítics de isonitrils i fosfinetà-amides i en dímers de gassos nobles.

Anells de Liesegang (experimentació amb gels)

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquest treball de recerca es basa en l'experimentació i, posteriorment, l'obtenció i anàlisi de resultats de l'experiment creador d'anells de Liesegang. Aquest experiment, consistent en la precipitació d'un compost en una base gelificada formant anells distanciats logarítmicament els uns dels altres, ha estat durant més d'un segle objecte d'investigació de moltíssims científics, els quals no han sabut mai treure'n una explicació lògica i raonable d'aquest rar comportament. L'autor ha pretès recrear els curiosos anells intentant formar-los amb diferents inhibidors i compostos als trobats en la bibliografia. Després de realitzar més d'una trentena d'experiments, s'ha realitzat una anàlisi exhaustiva dels resultats. Aquest apartat ha estat un dels més enriquidors, ja que s'han dut a terme en ell comparacions sorprenents i troballes molt curioses, com per exemple la similitud entre els anells de Liesegang i les estructures de Turing, la qual intenta explicar les formes presents en els ocels dels éssers vius; i l'aparició d'anells de Liesegang segons l’òptica visual, efecte inexistent en l’àmplia bibliografia consultada. A més a més, també s'han efectuat una sèrie d'estudis: un en què es confirmen les distàncies logarítmiques entre els anells i on es realitza una comparació entre les dades empíriques i el patró matemàtic; i un altre en què s'estudia el comportament dels anells al variar els factors que regulen la velocitat de reacció.

Equations of hyperelliptic Shimura curves

We describe an algorithm that computes explicit models of hyperelliptic Shimura curves attached to an indefinite quaternion algebra over Q and Atkin-Lehner quotients of them. It exploits Cerednik-Drinfeld’s nonarchimedean uniformisation of Shimura curves, a formula of Gross and Zagier for the endomorphism ring of Heegner points over Artinian rings and the connection between Ribet’s bimodules and the specialization of Heegner points, as introduced in [21]. As an application, we provide a list of equations of Shimura curves and quotients of them obtained by our algorithm that had been conjectured by Kurihara.

Traduir la Terra Mitjana: la traducció de referents culturals i jocs de paraules en "El Senyor dels anells"

RESUM: En aquest treball de recerca s’han analitzat els referents culturals i els jocs de paraules que apareixen en l’obra El senyor dels anells. Com a reflexió inicial em baso en la hipòtesi que la caracterització de hòbbits, ents i homes, tres races que apareixen en la Terra Mitjana, el món secundari creat per Tolkien, es nodreix, a banda d’altres elements, de jocs de paraules i referents culturals britànics. És fonamental que aquesta afirmació sigui tinguda en compte en l’acte de traducció per respectar la intenció de J. R. R. Tolkien, que en aquesta obra buscava també la creació d’una mitologia britànica versemblant, com si de veritat la Terra Mitjana hagués constituït el passat real del nostre planeta amb els avantpassats britànics com a protagonistes. La composició d’aquest estudi es divideix en: (1) característiques de la literatura fantàstica; (2) aspectes relacionats amb l’autor des de dues vessants: l’una com a acadèmic i l’altra com a escriptor i creador; (3) teoria de la traducció de referents culturals i de jocs de paraules; i (4) corpus de 144 termes extrets del text de sortida analitzats i traduïts a partir de fitxes de traducció. Puc concloure que s’ha demostrat la hipòtesi que em plantejava: els referents culturals i els jocs de paraules són recursos actius en El senyor dels anells i una bona anàlisi d’aquests camps és pertinent per comprendre la magnitud de l’imaginari de J. R. R. Tolkien i realitzar una traducció respectuosa amb la intencionalitat de l’autor. El senyor dels anells és una fairy-story, una obra de fantasia, una fugida de la realitat consensuada (Tolkien no s’amaga d’aquesta fugida i la veu positiva) en què els elements propis del món primari (la cultura britànica i comunitats antigues com l’anglosaxona, la celta o l’escandinava) i del món secundari (els personatges que habiten la Terra Mitjana en el marc temporal de la Tercera Edat) funcionen d’acord amb els principis dels dos móns. Considero que el procés seguit tant en la metodologia, com en l’elaboració dels continguts, com en la traducció dels termes analitzats a través de les fitxes és positiu i útil. Aquesta sistematització del procés i el resultat final poden ser rellevants per a la comunitat traductora, tant per al futur traductor com per al professional.

The nature of the Cr-C bond: direct estimation of aromaticity in Fischer carbenes

Report for the scientific sojourn at the the Philipps-Universität Marburg, Germany, from september to december 2007. For the first, we employed the Energy-Decomposition Analysis (EDA) to investigate aromaticity on Fischer carbenes as it is related through all the reaction mechanisms studied in my PhD thesis. This powerful tool, compared with other well-known aromaticity indices in the literature like NICS, is useful not only for quantitative results but also to measure the degree of conjugation or hyperconjugation in molecules. Our results showed for the annelated benzenoid systems studied here, that electron density is more concentrated on the outer rings than in the central one. The strain-induced bond localization plays a major role as a driven force to keep the more substituted ring as the less aromatic. The discussion presented in this work was contrasted at different levels of theory to calibrate the method and ensure the consistency of our results. We think these conclusions can also be extended to arene chemistry for explaining aromaticity and regioselectivity reactions found in those systems.In the second work, we have employed the Turbomole program package and density-functionals of the best performance in the state of art, to explore reaction mechanisms in the noble gas chemistry. Particularly, we were interested in compounds of the form H--Ng--Ng--F (where Ng (Noble Gas) = Ar, Kr and Xe) and we investigated the relative stability of these species. Our quantum chemical calculations predict that the dixenon compound HXeXeF has an activation barrier for decomposition of 11 kcal/mol which should be large enough to identify the molecule in a low-temperature matrix. The other noble gases present lower activation barriers and therefore are more labile and difficult to be observable systems experimentally.

El Cercle de l'Anell : anàlisi del consum d'un producte cultural segons el model del Circuit de la Cultura : tolkiendili i ringers. El cas de l'Smial de Lórien.

Anàlisi del fenomen cultural creat al voltant de J.R.R. Tolkien, l'autor d'El Senyor dels Anells, tot emprant el model del Circuit de la Cultura (Du Gay et als). La recerca se centra en el Consum: els fans i les fans de Tolkien i de la trilogia cinematogràfica 'The Lord of the Rings': tolkiendili i ringers.

Modelling of Mercury’s surface composition and remote detection from the orbit with the BepiColombo Mercury Planetary Orbiter

It can be assumed that the composition of Mercury’s thin gas envelope (exosphere) is related to thecomposition of the planets crustal materials. If this relationship is true, then inferences regarding the bulkchemistry of the planet might be made from a thorough exospheric study. The most vexing of allunsolved problems is the uncertainty in the source of each component. Historically, it has been believedthat H and He come primarily from the solar wind, while Na and K originate from volatilized materialspartitioned between Mercury’s crust and meteoritic impactors. The processes that eject atoms andmolecules into the exosphere of Mercury are generally considered to be thermal vaporization, photonstimulateddesorption (PSD), impact vaporization, and ion sputtering. Each of these processes has its owntemporal and spatial dependence. The exosphere is strongly influenced by Mercury’s highly ellipticalorbit and rapid orbital speed. As a consequence the surface undergoes large fluctuations in temperatureand experiences differences of insolation with longitude. We will discuss these processes but focus moreon the expected surface composition and solar wind particle sputtering which releases material like Caand other elements from the surface minerals and discuss the relevance of composition modelling