کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5760335 1623780 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A note on stress-driven anisotropic diffusion and its role in active deformable media
ترجمه فارسی عنوان
یک یادداشت در مورد انتشار بی نظیری استرس و نقش آن در رسانه های غیر قابل تغییر شکل فعال
ترجمه چکیده
ما یک مدل جدید برای توصیف فرآیندهای انتشار در رسانه های غیر قابل تغییر داریم. چارچوب نظری کلی ما مبتنی بر ملاحظات فیزیکی و ریاضی است و پیشنهاد می کند که تانسورهای انتشار را مستقیما تحت تاثیر اتصال با استرس مکانیکی قرار دهیم. مدل پیشنهاد شده ژنراتور واکنش-دیفرانسیل-مکانیک نشان می دهد که در ابتدا تانسورهای انتشار منسوج و همگن به مقادیر غیر نامحدود و غیر انحرافی به دلیل ساختار درونی کوپلینگ غیر خطی تبدیل شده اند. خواص فیزیکی منجر به این اثرات را بررسی و شرایط ریاضی برای وقوع آن را مورد بررسی قرار می دهیم. با هم، مدل ریاضی و نتایج عددی که با استفاده از یک روش عنصر محدودی اولیه مخلوط به دست می آید، به وضوح از پیامدهای مربوط به انتشار استنتاج محور به الگوهای انحصاری، روان شدن و سرعت هدایت امواج حاصل می شود. یافته های ما همچنین نشان می دهد که کاربرد این رویکرد جدید در توصیف بازخوانی مکانیکی الکتریکی در فعال سازی مواد زیستی فعال مانند بافت قلبی است.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
We introduce a new model to describe diffusion processes within active deformable media. Our general theoretical framework is based on physical and mathematical considerations, and it suggests to employ diffusion tensors directly influenced by the coupling with mechanical stress. The proposed generalised reaction-diffusion-mechanics model reveals that initially isotropic and homogeneous diffusion tensors turn into inhomogeneous and anisotropic quantities due to the intrinsic structure of the nonlinear coupling. We study the physical properties leading to these effects, and investigate mathematical conditions for its occurrence. Together, the mathematical model and the numerical results obtained using a mixed-primal finite element method, clearly support relevant consequences of stress-driven diffusion into anisotropy patterns, drifting, and conduction velocity of the resulting excitation waves. Our findings also indicate the applicability of this novel approach in the description of mechano-electric feedback in actively deforming bio-materials such as the cardiac tissue.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 430, 7 October 2017, Pages 221-228
نویسندگان
, , , ,