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2011年11月20日 (日)

BZ反応のスパイラルパターンシミュレーションをExcelで。

茨城県の(当時)高校生の女の子たちが、BZ反応の新しい振る舞いを見つけて論文発表した、というのが話題になってますね。”ベロウソフ・ジャボチンスキー反応”が検索急上昇ランキングに出ていてびっくり。

http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20111117-OYT1T00731.htm

論文は、J Phys Chem A.の"Rebirth of a Dead Belousov-Zhabotinsky Oscillator."

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21999912

BZ反応と言えば、私は同心円状のターゲットパターンやスパイラルパターンを思い出す。特にスパイラルパターンがお気に入り。学生時代、しょぼいPCで何時間もかけてシミュレーションしていた記憶が。。。

Excelで当時を懐かしんでやってみよう。

Oregonatorを結合させてもいいのだが、計算時間短縮のために同様な振る舞いをする反応拡散方程式

∂u/∂t = Du2 u + u (1-u2) - v

∂v/∂t = Dv2 v + u- I

を計算する。128x128格子で計算した結果がこちら。

Bzspiral

きれいに回転らせん(スパイラル)パターンができている。

実験もyoutubeにあった。

同様な計算をTDGL方程式でやった結果はこちら。

http://sci.tea-nifty.com/blog/2011/01/excel-vbacomple.html

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