Kaotisk strømning i 3D

Tenk deg en stein i en bekk. Vannet strømmer rundt den, små biter av ulike stoff (alger, humus, rogn etc.) klistrer seg til steinen etter hvert som vannet strømmer, i akselerert tempo. Når mengden blir stor nok, danner partiklene en hale, tentakel, blekksprutarm. Nå kan datamasksiner imitere dette.

Det er laget et matematisk bilde av denne tredimensjonale utviklingen, en fraktal spådom. Fraktaler beskriver matematisk kaotiske hendelser, slik som værets utvikling og ukontrollert strømning i tre dimensjoner, rundt et legeme.

Det som måtte til var - ifølge matematikkprofessor Martin Z. Bazant ved Massachusetts Institute of Technology, at man laget en vri på en mattemodell.

Datamodellen DLA (diffusjons-begrenset aggregering) ble "fortalt" , at i virkeligheten vil de sammenklistrede partiklene bli mer og mer utsatt for vannstrømmen, etterhvert som halen vokser. Delene som står ut i strømmen vil bli langt mer påvirket enn de delene som så å si står i le. Logisk for menneskehjernen, tungt å fatte for en dum datamaskin.

Det tok sin tid før professoren og hans elever fant en metode for å overtale datamaskinen.

Men nå kan prosessen brukes til å gå baklengs i tiden: I mange steiner kan du finne et todimensjonalt mønster basert på trådliknende (dendrittisk) krystallisering.

Ved å kjøre datamodellen baklengs kan forskerne finne ut hva som skjedde - geologisk/fysisk - da trådene opprinnelig ble avsatt. På samme måte kan man f.eks. studere legeringer.

De nye mattemodellene brukes dessuten til å forutsi den strømningen som vil finne sted ved elektrodeponering av materialer på substrat, f.eks. når man påvirker halvlederes overflater for å forandre/forbedre egenskapene.