Experimental and numerical evidence of intensified non-linearity at the microscale: The lipid coated acoustic bubble
Notice bibliographique
Résumé
A lipid coated bubble (LCB) oscillator is a very interesting non-smooth oscillator with many important applications ranging from industry and chemistry to medicine. However, due to the complex behavior of the coating intermixed with the nonlinear behavior of the bubble itself, the dynamics of the LCB are not well understood. In this work, lipid coated Definity® microbubbles (MBs) were sonicated with 25 MHz 30 cycle pulses with pressure amplitudes between 70 and 300 kPa. Here, we report higher order subharmonics in the scattered signals of single MBs at low-amplitude high-frequency ultrasound excitations. Experimental observations reveal the generation of period 2, period 3, and two different period 4 oscillations at low excitation amplitudes. Despite the reduced damping of the uncoated bubble system, such enhanced nonlinear oscillations have not been observed and cannot be theoretically explained for the uncoated bubble. To investigate the mechanism of the enhanced non-linearity, the bifurcation structure of the lipid coated MBs is studied for a wide range of MBs sizes and shell parameters. Consistent with the experimental results, we show that this unique oscillator can exhibit chaotic oscillations and higher order subharmonics at excitation amplitudes considerably below those predicted by the uncoated oscillator. Buckling or rupture of the shell and the dynamic variation of the shell elasticity cause the intensified non-linearity at low excitation pressure amplitudes. The simulated scattered pressure by single MBs is in good agreement with the experimental signals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».