罗海南，鹿存存，王臣龙

(1 中国矿业大学化工学院，江苏　徐州　221116；2 枣庄学院，山东　枣庄　277100)



化学波在一维BZ凝胶体系中的单向传递

罗海南1,2，鹿存存1，王臣龙1

(1 中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116；2 枣庄学院，山东枣庄277100)

研究了化学波在一维BZ凝胶中单向传递, 观察到了化学波传递时空斑图, 其传播距离呈现周期性变化。考察了实验参数改变对化学脉冲波动力学行为的影响，一维化学脉冲波的时空演化有助于理解生化体系中信息的传递和调制。

BZ凝胶；化学波；反应-扩散

激发介质中传递的化学波可以帮助我们理解生命体系中信号的传递和调制[1],比如神经脉冲波的传递[2-3]， 就是通过一维体系中相关反应物的扩散来达到信号传递的目的。基于一维反应-扩散过程，还能开发出新奇的人工信号处理方式，比如化学二极管[4-5]，逻辑门[6]和化学滤波器[7]等。近年来许多科学家都将非线性反应-扩散化学体系作为研究信息传导或处理的模型，在实验和理论上加以研究。其中Belousov-Zhabotinsky (BZ)反应具有极其丰富的时空动力学行为而作为研究反应-扩散行为的实验模型[8-9]，能够在很大程度上模拟生化体系中信号传递和处理能力，其在二维介质中的螺旋波[10]和三维介质中卷波[11]的已被广泛研究。

而实验方面对狭窄空间反应-扩散系统中产生的各种非线性时空斑图的研究也引起了日益关注。特别是一维反应-扩散时空动力学行为的研究逐步开展起来。Tóth等报道了玻璃毛细管中均相体系传递的化学波在毛细管内径小于某一临界值时，化学波只能在狭窄管道中传播而无法传递到外部均相溶液中，认为毛细管中传递的化学波具有信息处理能力[12-13]。……