1. Evolutionary games on multilayer networks : a colloquiumZhen Wang, Lin Wang, Attila Szolnoki, Matjaž Perc, 2015, pregledni znanstveni članek Opis: Networks form the backbone of many complex systems, ranging from the Internet to human societies. Accordingly, not only is the range of our interactions limited and thus best described and modeled by networks, it is also a fact that the networks that are an integral part of such models are often interdependent or even interconnected. Networks of networks or multilayer networks are therefore a more apt description of social systems. This colloquium is devoted to evolutionary games on multilayer networks, and in particular to the evolution of cooperation as one of the main pillars of modern human societies. We first give an overview of the most significant conceptual differences between single-layer and multilayer networks, and we provide basic definitions and a classification of the most commonly used terms. Subsequently, we review fascinating and counterintuitive evolutionary outcomes that emerge due to different types of interdependencies between otherwise independent populations. The focus is on coupling through the utilities of players, through the flow of information, as well as through the popularity of different strategies on different network layers. The colloquium highlights the importance of pattern formation and collective behavior for the promotion of cooperation under adverse conditions, as well as the synergies between network science and evolutionary game theory.
Ključne besede: kooperacija, sociološke mreže, evolucijske igre, kolektivni pojav, samo-organizacija, fazni prehodi, recipročnost, fizika socioloških sistemov, cooperation, social networks, evolutionary games, collective phenomena, self-organization, phase transitions, reciprocity, physics of social systems
Objavljeno v DKUM: 17.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 1
 Povezava na celotno besedilo |
2. Optično-temperaturna manipulacija tlačno moduliranih mikrotokov nematskega tekočega kristala v mikrofluidičnem okoljuTadej Emeršič, 2019, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji sem raziskal optične in temperaturne vplive zunanjih polj na direktorsko polje nematskega tekočega kristala v različnih tokovnih režimih znotraj mikrofluidičnih kanalčkov z močnim homeotropnim sidranjem. Uporabljal sem polarizacijski optični mikroskop, opremljen z lasersko pinceto, ki pri večjih močeh laserske svetlobe zaradi absorpcije v prevodnem substratu mikrokanalčka povzroči lokalno segrevanje nematika v izotropno fazo in ob hipnem ugašanju posledično sproži hiter fazni prehod v nematsko fazo. Na ta način sem pokazal, da je z laserskim snopom optične pincete v toku nematika mogoče nukleirati in stabilizirati topološko ograjene, orientacijske domenske strukture. Raziskal sem dinamiko teh struktur pri različnih hitrostih toka in skonstruiral fazni diagram prehodov med podkritičnim in nadkritičnim območjem parametrov, ki kvantitativno ločijo krčenje in širjenje domen v dani geometriji. Osredotočil sem se na frekvenčne modulacije tokovnih režimov in relaksacijske procese ob zaustavitvi tokov, ki povzročijo reorientacijo v domeno ujetega direktorskega polja in nastanek točkastih defektov s solitoni. Pokazal sem, da je orientacijske domenske strukture, razen v nematiku 5CB, mogoče tvoriti in stabilizirati tudi v tekočem kristalu CCN z negativno dielektrično anizotropijo in majhno optično dvolomnostjo. Izkazalo se je, da temperaturne spremembe v mikrofluidičnem kanalčku znatno vplivajo na stabilnost z laserjem segretih nematskih plasti, tvorjenje domenskih struktur in na tokovne režime, zato sem te pojave podrobneje raziskal pri višji temperaturi. Pri faznem prehodu toka tekočega kristala iz izotropne v nematsko fazo sem zasledil soobstoj nematskih in izotropnih domen. Nato sem z različnimi geometrijami mikrokanalčkov kontrolirano vplival na obliko, velikost in življenjski čas domen, saj ima takšna manipulacija anizotropne tekočine potencial za uporabo v kompleksnejših mikrofluidičnih vezjih, senzorjih tlaka in nastavljivih optičnih filtrih. S tokom potujoče domene lahko tudi razcepimo, združujemo in sortiramo. V sodelovanju s teoretičnimi fiziki sem kot prvi pokazal obstoj novega kiralnega stanja v toku homeotropnega nematika, ki je doslej, zaradi premalo natančne regulacije tokov, ostalo neopaženo. Nazadnje sem preučil vpliv električnega polja na tokovne režime in domenske strukture. Zaradi dielektrične anizotropije in polarizabilnosti tekočekristalnih molekul lahko z električnim poljem spreminjamo obliko domenskih struktur, jih pri tem razpolavljamo, usmerjamo ali pa jih z močnejšim preklapljanjem električnega polja celo tvorimo. Precizna frekvenčna modulacija električnega polja je nenazadnje uporabna za tvorbo kiralnih domenskih stanj brez uporabe laserske pincete.
Ključne besede: tekoči kristali, mikrofluidika, optična manipulacija, topološki defekti, fazni prehodi
Objavljeno v DKUM: 23.10.2019; Ogledov: 1937; Prenosov: 133
 Celotno besedilo (84,85 MB) |
3. Collective behavior and evolutionary games : an introductionMatjaž Perc, Paolo Grigolini, 2013, izvirni znanstveni članek Ključne besede: kolektivni pojavi, evolucijske igre, fazni prehodi, kompleksne mreže, statistična fizika socioloških sistemov, collective phenomena, evolutionary games, phase transitions, complex networks, evolutionary statistical physics of social systems
Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 1741; Prenosov: 48
Povezava na celotno besedilo |
4. FORMULACIJA IN KARAKTERIZACIJA NARAVNIH POLIMERNIH NOSILCEV ZA VEZAVO PIGMENTOVTina Perko, 2014, doktorska disertacija Opis: Prvi del doktorske disertacije je namenjen raziskavam faznih ravnotežij trigliceridov v sub- in superkritičnih fluidih. Podatki so ključni za nadalnje načrtovanje visokotlačnih separacijskih in formulacijskih procesov, saj so pripomogli k izboljšanju določenih industrijskih procesov v smeri okoljevarstva in kvalitete proizvodov. Za določitev topnosti glicerol tristearata-zgoščeni plini in glicerol trioleata-zgoščeni plini smo uporabili visokotlačno optično celico. Meritve smo izvedli pri različnih temperaturah (30, 50, 70 in 90 °C) in tlakih do 600 bar. Cilj našega eksperimentalnega dela je bilo pridobiti podatke o faznih ravnotežjih za glicerol tristearat in glicerol trioleat v sistemih superkritični CO2 in SF6, ki so ključnega pomena za optimizacijo visokotlačnih separacijskih in formulacijskih procesov. Podatkov o faznih ravnotežij glicerol tristearata-SF6 in glicerol trioleata-SF6 v literaturi ni. Pridobljeni podatki so novi in odpirajo nove perspektive za uporabo SF6 kot topila za različne nosilce. Za raziskave vpliva tlaka na temperaturo tališča in določitev talilne toplote v različnih plinih (dušik in CO2) smo uporabili visokotlačni DSC.
Prav tako smo določiti topnosti in difuzijske koeficiente superkritičnega CO2 v različnih naravnih polimerih, ki se uporabljajo v prehrambeni industriji kot vezivo in sicer v različnih celulozah in škrobih. Topnost CO2 v polimeru je odvisna od temperature in tlaka, ter povzroča njegovo nabrekanje in s tem znižanje viskoznosti polimera. S povišanjem topnosti CO2 v polimeru se povečuje tudi masa polimera. Za določanje topnosti CO2 in difuzije smo uporabili magnetno suspenzijsko tehtnico. Meritve smo izvedli s pomočjo magnetne suspenzijske tehtnice pri različnih temperaturah (40, 60 in 80 °C) in tlakih do 300 bar. Določili smo visoke vrednosti topnosti in difuzijskih koeficientov ob izpostavitvi polimerov SC CO2. V nobenem primeru ni prišlo do raztapljanja polimera, ampak je polimer absorbiral CO2 in nabreknil. Iz dobljenih podatkov je razvidno, da topnost CO2 v polimerih z zviševanjem tlaka narašča in z zviševanjem temeperature pada. Zviševanje tlaka povzroča povečanje gostote plina in s tem večjo topnost, pri čemer se poveča volumen polimera. Z zviševanjem temperature pa se znižuje gostota plina. Difuzijski koeficienti CO2 so odvisni od koncentracije CO2 v polimeru. Na začetku se vrednosti difuzijskega koeficienta s povečanjem topnosti dvigajo, dokler CO2 ne zapolni vseh prostih praznin v polimeru, nato pa začnejo te vrednosti padati zaradi delovanja hidrostatičnega tlaka. Z določitvijo topnosti in difuzijskega koeficienta CO2 v polimerih pri določeni temperaturi in tlaku, smo pridobili več podatkov o faznem ravnotežju polimer-plin, ki so pomembni za razumevanje vpliva in optimiranje procesnih parametrov.
V zadnjem delu doktorske disertacije smo vezali naravno rumeno barvilo kurkumin iz začimbe in 10 % tekočega ekstrakta na nosilce kot so trigliceridi, polietilen glikol, ciklodekstrin, celuloze in škrobi. Raziskovali smo različne kombinacije zmesi barvil in različnih nosilcev s superkritičnim CO2. Mikroniziranim praškastim produktom barvil kurkume smo izmerili povprečno velikost in povprečno porazdelitev velikosti nastalih delcev. Izvedli smo tudi superkritične in konvencionalne ekstrakcije kurkume (Curcuma longa L.). Naredili smo več različnih konvencionalnih ekstrakcij: ekstrakcija s hladnim topilom v bučki, Soxhlet ekstrakcija, ekstrakcija z ultrazvokom in ekstrakcija s konvencionalnim topilom pri povišanih tlakih. V dobljenih ekstraktih smo analizirali antioksidativno aktivnost s pomočjo pomočjo radikalske metode. Prav tako smo v ekstraktih določili antioksidacijske vrednosti s standardom Trolox. Preverili smo prisotnost kurkuminoidov v ekstraktih s tankoplastno kromatografijo in primerjali dobljene rezultate s HPLC analizo. V doktorski nalogi smo tudi preverili protimikrobno delovanje mikroniziranih vzorcev na različne bakterije in glive. Protimikrobno delovanje smo preverjali z metodo dif
Ključne besede: trigliceridi, superkritični CO2, SF6, S – L fazni prehodi, ravnotežne topnosti, naravni polimeri, difuzijski koeficient, kurkuma, PGSSTM, superkritične ekstrakcije, kurkuminoidi, nanoenkapsulacija, sproščanje aktivne substance, ekonomska analiza
Objavljeno v DKUM: 27.10.2014; Ogledov: 2707; Prenosov: 277
Celotno besedilo (7,69 MB) |
5. VISOKOTLAČNA MIKRONIZACIJA SISTEMOV VIŠJE VISKOZNOSTIZoran Mandžuka, 2010, doktorska disertacija Opis: Namen raziskave je določiti vpliv obratovalnih parametrov PGSSTM mikronizacije na fizikalno-kemijske lastnosti praškastih delcev modelnih substanc estrov maščobnih kislin (monostearat in tristearat) in praškastih lakov. Uspešna izvedba PGSSTM mikronizacije temelji na poznavanju faznih ravnotežij.
Določili smo potek talilnih krivulj (S — L faznih prehodov) v p,T diagramu za sistema monostearat/CO2 in tristearat/CO2. Pod tlakom CO2 se obema substancama zniža tališče oziroma ima S — L krivulja temperaturni minimum v p,T diagramu. Znižanje tališča ob prisotnosti plina, ki je posledica raztapljanja plina v substanci, je izrazitejše za sistem tristearat/CO2. Pri tlaku 500 bar smo opazili tudi fazno inverzijo za sistem tristearat/CO2, ki je nastopila zaradi spremembe gostote faz pod vplivom visokega tlaka. Prav tako smo za oba sistema določili ravnotežne sestave L — G faz s statično analitično metodo v tlačnem območju od 0 bar do 450 bar in pri temperaturah 70 °C in 90 °C. Topnosti CO2 v maščobi so visoke, in sicer do 85 mol.% za monostearat (400 bar in 70 °C) ter do 96 mol.% za tristearat (400 bar in 70 °C). Topnosti maščob v CO2 so nizke, do 1 mol.% v obeh primerih. Na osnovi pridobljenih podatkov o tališču in topnosti smo izvedli šaržne mikronizacije v območju tlakov med 60 in 215 bar pri 64, 70 in 80 °C za monostearat in pri 54, 60 in 70 °C za tristearat. Mikronizirane vzorce smo analizirali glede na stopnjo kristaliničnosti in kristalno obliko, na velikost in morfologijo delcev po mikronizaciji in po 3 mesecih skladiščenja pri 20 °C za monostearat in pri 5 in 20 °C za tristearat. Na osnovi DSC termogramov smo ugotovili zmanjšano stopnjo kristaliničnosti, 20 — 40 % pri različnih obratovalnih pogojih glede na izhodiščno substanco. Po 3 mesecih se je kristaliničnost mikroniziranih delcev povečala in v primeru tristearata dosegla tudi kristaliničnost izhodiščnega vzorca. Po procesiranju so delci ohranili kristalno obliko. Monostearat, ki je bil hranjen 3 mesece pri 20 °C, še vedno ohrani najstabilnejšo β obliko, medtem ko se pri tristearatu pod istimi pogoji pojavi transformacija iz β' v β obliko. Povprečna velikost delcev, izmerjena z granulometrično lasersko metodo po mikronizaciji, se zmanjša na 7 — 40 µm glede na obratovalne pogoje. S časom delci aglomerirajo. SEM analiza je pokazala, da delci po mikronizaciji postanejo porozni in nepravilnih oblik. Rekristalizacija delcev s časom je očitnejša za vzorce tristearata, skladiščenih pri 20 °C, kjer se na površini pojavijo igličasti kristali. Zaradi očitnejših sprememb s časom zgoraj omenjenih fizikalno-kemijskih lastnosti smo mikronizirane delce tristearata hranili tudi pri 5 °C. Rezultat je pokazal upočasnitev rekristalizacije in aglomeracije, ohranitev srednje stabilne β' kristalne oblike ter spremembo površine delcev le zaradi nižje temperature.
Razvoj novega procesa pridobivanja praškastih lakov je obsegal eksperimente visokotlačne mikronizacije po PGSSTM postopku. Izvedli smo šaržne in kontinuirne mikronizacije posamičnih komponent zmesi, kontinuirne mikronizacije zmesi brez polnil in pigmentov in nato še mikronizacije zmesi s polnili in pigmenti. Pri mikronizacijah zmesi brez pigmentov in polnil smo opazovali vpliv procesnih parametrov, in sicer koncentracijo suspenzije (2, 4, 6 % w/v), tlak CO2 (110 — 160 bar) in tip šobe (premer in kot pršenja), na velikostno porazdelitev delcev proizvedenega prahu. Na osnovi rezultatov aplikacije premazov smo dodatno izvedli mikronizacije pri različnih temperaturah (120 — 160 °C). Posamezne vzorce smo analizirali na elektronskem mikroskopu (prerez delcev z ionsko puško) ter izvedli termično analizo (Mettler Toledo). Pri mikronizacijah s pigmenti in polnili je delo obsegalo načrtovanje postopka visokotlačne mikronizacije in pripravo procesne sheme, mikronizacijo zmesi s pigmenti na osnovi danih receptur iz osnovnih surovin, pripravo dodatne recepture s povečano količino odplinjevalca, dodatek končnemu vzorcu snovi zaradi
Ključne besede: superkritični CO2, S – L fazni prehodi, ravnotežne topnosti, difuzijski koeficient, PGSSTM, fizikalno-kemijske lastnosti, gliceridi, praškasti premazi
Objavljeno v DKUM: 03.05.2010; Ogledov: 4308; Prenosov: 349
Celotno besedilo (9,34 MB) |
6. |
