Theoretical modeling of dendrite growth from conductive wire electro-polymerization
Notice bibliographique
Résumé
Electropolymerization is a bottom-up materials engineering process of micro/nano-scale that utilizes electrical signals to deposit conducting dendrites morphologies by a redox reaction in the liquid phase. It resembles synaptogenesis in the brain, in which the electrical stimulation in the brain causes the formation of synapses from the cellular neural composites. The strategy has been recently explored for neuromorphic engineering by establishing link between the electrical signals and the dendrites' shapes. Since the geometry of these structures determines their electrochemical properties, understanding the mechanisms that regulate polymer assembly under electrically programmed conditions is an important aspect. In this manuscript, we simulate this phenomenon using mesoscale simulations, taking into account the important features of spatial-temporal potential mapping based on the time-varying signal, the motion of charged particles in the liquid due to the electric field, and the attachment of particles on the electrode. The study helps in visualizing the motion of the charged particles in different electrical conditions, which is not possible to probe experimentally. Consistent with the experiments, the higher AC frequency of electrical activities favors linear wire-like growth, while lower frequency leads to more dense and fractal dendrites' growth, and voltage offset leads to asymmetrical growth. We find that dendrites' shape and growth process systematically depend on particle concentration and random scattering. We discover that the different dendrites' architectures are associated with different Laplace and diffusion fields, which govern the monomers' trajectory and subsequent dendrites' growth. Such unconventional engineering routes could have a variety of applications from neuromorphic engineering to bottom-up computing strategies.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».