Complex Chaotic Systems and Emergent Phenomena

Singh, Ravinder Pal; Maru, V. M.; Moharir, P. S.

doi:10.1007/s003329900051

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“…These properties arise from the assembly or aggregation of physically similar subunits, therefore providing the means to pursue the connection between reductionistic simplicity and perceived emergence in science. 58 When specifically considering self assembly leading to the formation of transiently crosslinked polymer-based materials, the design parameters (i.e. thermodynamics and molecular dynamics) of the supramolecular moieties are important in determining the physical characteristics and macroscopic behaviour of the resultant materials.…”

Section: Supramolecular Interactions 21 Historical Perspectivesmentioning

confidence: 99%

Supramolecular polymeric hydrogels

et al. 2012

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The supramolecular crosslinking of polymer chains in water by specific, directional and dynamic non-covalent interactions has led to the development of novel supramolecular polymeric hydrogels. These aqueous polymeric networks constitute an interesting class of soft materials exhibiting attractive properties such as stimuli-responsiveness and self-healing arising from their dynamic behaviour and that are crucial for a wide variety of emerging applications. We present here a critical review summarising the formation of dynamic polymeric networks through specific non-covalent interactions, with a particular emphasis on those systems based on host-guest complex formation, as well as the characterisation of their physical characteristics. Aqueous supramolecular chemistry has unlocked a versatile toolbox for the design and fine-tuning of the material properties of these hydrogels (264 references).

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Section: Supramolecular Interactions 21 Historical Perspectivesmentioning

confidence: 99%

Supramolecular polymeric hydrogels

et al. 2012

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“…Define-se formalmente comportamento emergente como "comportamento coletivo de um agregado de subunidades fisicamente similares não observado individualmente por nenhuma sub-unidade" 1 . Em um contexto mais amplo, Korn 2 compilou as principais definições de propriedades emergentes como sendo dadas em termos: da não aditividade das suas partes; de uma novidade, algo simplesmente novo; da não dedutibilidade e, da não preditabilidade.…”

Section: Propriedades Emergentes E Sistemas Complexosunclassified

Dinâmica complexa no sistema bromato/hipofosfito/acetona/manganês e ferroína

Tokoro¹,

Oliveira²,

Varela³

2007

Quím. Nova

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Recebido em 19/12/06; aceito em 10/4/07; publicado na web em 25/10/07 COMPLEX DYNAMICS IN THE BROMATE/HYPOPHOSPHITE/ACETONE/MANGANESE AND FERROIN SYSTEM. New chemical systems have been recently designed for the study of complex phenomena such as oscillatory dynamics in the temporal domain and spatiotemporal pattern formation. Systems derived from oscillators based on the chemistry of bromate are the most extensively studied, with the celebrated Belousov-Zhabotinsky (BZ) reaction being the most popular example. Problems such as the formation of bubbles (CO 2 ) and solid precipitate in the course of the reaction and the occurrence of simply short-lived oscillations under batch conditions are very common and, in some cases, compromise the use of some of these systems. It is investigated in this paper the dynamic behavior of the bromate/hypophosphite/acetone/dual catalyst system, which has been sugested as an interesting alternative to circumvent those inconvenients. In this work, manganese and ferroin are employed as catalysts and the complete system (BrO 3 -/H 2 PO 2 -/acetone/Mn(II)-ferroin) is studied under batch conditions. Temporal symmetry breaking was studied in a reactor under agitation by means of simultaneous records of the potential changes of platinum and Ag/AgBr electrodes, both measured versus a reversible hydrogen electrode. Additionally, spatio-temporal formation of target patterns and spiral waves were obtained when the oscillating mixture was placed in a quasi two-dimensional reactor.Keywords: oscillations; chemical kinetics; pattern formation. INTRODUÇÃO Propriedades emergentes e sistemas complexosDefine-se formalmente comportamento emergente como "comportamento coletivo de um agregado de subunidades fisicamente similares não observado individualmente por nenhuma sub-unidade" 1 . Em um contexto mais amplo, Korn 2 compilou as principais definições de propriedades emergentes como sendo dadas em termos: da não aditividade das suas partes; de uma novidade, algo simplesmente novo; da não dedutibilidade e, da não preditabilidade. Finalmente, o autor 2 encerra que emergência é a nova associação que conduz a novas e estáveis configurações observáveis. Emergência é a propriedade mais importante dos sistemas complexos. O comportamento de um sistema complexo não pode ser entendido em termos apenas da extrapolação das propriedades dos seus componentes individuais, ou seja, as propriedades que surgem no nível macroscópico não podem ser preditas a partir das propriedades dos componentes microscópicos, como apresentado no artigo clássico More is different 3 .Whitesides e Ismagilov 4 classificaram um sistema complexo como um sistema no qual: sua evolução é muito sensível às condições iniciais ou a pequenas perturbações; o número de componentes independentes interagindo é grande ou, um no qual há vários caminhos através dos quais a evolução do sistema pode proceder. Comportamento complexo expresso na forma de cinética oscilatória e estruturação espacial, por exemplo, é comum em muitos sistemas reacionais mantidos...

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“…Assembly and hierarchical structuring of nanomaterials is a technologically driven area of research due to the opportunities it provides for applications ranging from material science through to molecular biology [1]. Self-assembly seems to offer one of the most general strategies now available for generating nanostructures [2]. A range of recent research efforts have focused on various selfassembly strategies to control the organization of nanoparticles building blocks in colloidal media [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%