Terminologia de dinâmica
Bistabilidade é um termo dinâmico que se refere ao fenômeno de dois estados de equilíbrio estáveis em um sistema, correspondentes a dois mínimos locais da curva de energia potencial,separados por uma barreira potencialO sistema pode alterar os estados através de barreiras potenciais sob a influência de energia externa e é comumente utilizado em campos como interruptores mecânicos e regulação bioquímica.
Este fenômeno é usado como uma unidade de armazenamento binário em circuitos digitais e é aplicado a dispositivos como gatilhos Schmitt; em sistemas biológicos,processos como a diferenciação celular e a apoptose são regulados através de mecanismos de feedback positivoSe o eixo dorsal ventral do desenvolvimento do embrião da mosca for formado [2-3]; na engenharia mecânica, é usado para otimizar dispositivos de redução de vibração,A utilização de sistemas de isolamento de energia não-lineares, tais como armadilhas de energia não-lineares bi-estabilizáveis, que melhoram o desempenho do isolamento através de transições potenciais de poços [4-5]Matematicamente, pode ser descrito por um modelo de equação diferencial, como $ dot {y}=y (r-y ^ 2) $, que exibe uma bifurcação supercrítica.As condições para a geração incluem um feedback positivo, filtragem de sinal e regulação da inibição do crescimento [1].
Desde o desenvolvimento da dinâmica não linear no século 20, a teoria bistable foi estendida a campos como modelagem climática e neurociência.A ruptura da simetria nas redes cerebrais pode induzir variedades bistaveis., e alterações nos parâmetros de acoplamento podem conduzir à separação de estado estável [6-7].O campo da engenharia aprofundou sua compreensão do mecanismo de armazenamento de energia bistavel através da análise de bifurcação, cálculo do limiar de caos e outros métodos, promovendo aplicações tais como controlo de vibrações e captura de energia [8-10].
Definição básica
transmissão
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Em termos de energia potencial, um sistema bistable tem dois mínimos de energia potencial local, com um máximo local entre eles.que está ligado ou desligado, mas não fica entre os dois.
Em um campo de força conservador, a bistabilidade é baseada no fato de que existem três pontos de equilíbrio para energia potencial, dois dos quais são extremamente pequenos e um é extremamente grande.Através de discussões matemáticas, é sabido que o valor máximo deve estar entre dois valores mínimos. Uma partícula no estado de base está localizada em um dos dois pontos de equilíbrio, pois este corresponde à energia mínima.O valor máximo pode ser visto como uma barreira entre eles.
Se um sistema obtém energia de ativação suficiente para atravessar uma barreira (em comparação com a fórmula de Arrhenius em exemplos químicos), então ele pode fazer a transição de um estado de energia mínima para outro.Após atingir o limite, o sistema entrará noutro estado de energia mínima após um tempo de relaxamento.
A bistabilidade é amplamente usada em dispositivos eletrônicos digitais para armazenar dados binários.Um dispositivo bistable armazena dados binários de 1 bit na forma de um estado representando "0" e o outro estado representando "1"A visualização visual refere-se à distribuição de dispositivos visuais específicos.existem dois estados de transmissão de ressonância estáveis entre estes dispositivosA bistabilidade também pode ocorrer em sistemas bioquímicos, produzindo saídas digitais e comutáveis a partir de concentrações e reações químicas sustentadas.A bistabilidade é geralmente associada a fenômenos de histerese
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