Transport theory up to second-order scattering for reaction-diffusion-phonon systems with applications to active transport in catalysis, explosions, and biological membranes
Notice bibliographique
Résumé
A Boltzmann transport equation approach is developed for reaction-diffusion systems which incorporates phonon transport in addition to the traditional approach. Scattering processes up to second order are taken into account. Two forces emerge from this analysis when a spatial gradient exists, one force on reactants and products, the other force on phonons. The forces are equal and opposite and have the tendency for separation of the phonons away from the reactants and products. These forces are capable of creating the types of instabilities that can lead to the formation of Turing patterns. The existence of these forces allows for exergonic conversion where not all of the released energy from reactions and diffusion becomes heat. When applied to homogeneous catalysis, one finds that reactants and products are pushed toward regions of greater catalytic activity. In the realm of high-energy explosions, calculations show that reactants and products can be accelerated laterally to the direction of a TNT reaction front up to speeds near 1000 m/s. This acceleration is in opposition to diffusion and represents active transport. Calculations also show that active transport observed in biological systems such as bacteria, mitochondria, and chloroplasts may be explained by this second-order transport theory. Using reasonable values for key parameters, calculations show that up to one-third of the available chemical energy can be converted toward pumping protons uphill to a potential of 50 mV.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».