Numerička simulacija efekta elektromagnetno indukovane transparentnosti

Luka Blagojević, Stefan Velja

U ovom radu je ispitivan efekat elektromagnetno indukovane transparentnosti, numeričkom simulacijom, pri promeni parametara Debye–Hückel-ovog potencijala konfiniranja. Promenom parametara potencijala, dolazi do promene talasne funkcije elektrona, što utiče na određene osobine sistema. U njih spadaju vrednosti energetskih nivoa, kao i koeficijent spontane emisije. Zatim se svi dobijeni podaci koriste u optičkim Blohovimjednačinama koje definišu apsorpciju i refrakciju, a samim tim i pojavu elektromagnetno indukovane transparentnosti. Efekat je konkretno ispitivan za lambda konfiguracije, koje predstavljaju specifično stanje sistema pri kojem su prelazi elektrona između prvog i drugog energetskog nivoa zabranjeni.

Simulacija pešačkog saobraćaja u situacijama evakuacije

Ognjen Stanisavljević, Daniel Siladji

U ovom radu je predstavljen model za simuliranje ponašanja ljudi u situacijama evakuacije. Razvijeni model je baziran na modelu socijalnih sila, uz predložen novi način za računanje preferiranog pravca kretanja ljudi. Takođe, predstavljen je i genetski algoritam za optimizaciju pešačkih zona. Nakon reprodukovanih fenomena uočenih iz već dostupnih podataka, korišćenjem genetskog algoritma rešavan je problem pronalaženja optimalnog oblika prepreke na izlazu za koju je vreme evakuacije minimalno. Prepreka na izlazu predstavljena je na dva načina – kao polarni n-tougao i kvadratna rešetka u kojoj su određena polja neprohodna. Obe reprezentacije prepreke daju približno isti rezultat, uz smanjenje vremena evakuacije od 23 do 34%.

Proces kompaktifikacije dvodimenzionalnog granularnog sistema pod uticajem vertikalnih vibracionh pobuda

Grigorije Aleksić

Kompaktifikacija granularnog materijala predstavlja proces rasta gustine granularnog mediuma pod uticajem mehaničkih perturbacija. Ovaj fenomen ima suštinski značaj u mnogim industrijskim procesima.U radu je korišten dvodimenzionalni granularni sistem sačinjen od kuglica precnika 4.5mm.  Osnovni cilj je bio pokazati zavisnost maksimalne vrednosti gustine granularnog pakovanja od amplitude ubrzanja sinusnih oscilacija kojima se sistem izlaže, kao i prodiskutovati kako amplituda i  frekvencija utiču na proces kompaktifikacije čemu do sada nije posvećena velika pažnja. Pokazano je da sa povećanjem amplitude ubrzanja, asimptotska gustina granularnog sistema pri kompaktifikovanju opada, kao i da vreme relaksacije sistema zavisi od maksimalnog ubrzanja po Areniusovom zakonu.

Ispitivanje fenomena mrtve vode

Petar Bojović

Primećeno je da brodovi u severnim evropskim morima gube snagu i naglo usporavaju kada pokušaju ubrzati nekim određenim ubrzanjem. Ovaj fenomen naziva se „Fenomenom mrtve vode“ i prouzrokuje ga slojevitost fluida u kome se brod kreće. Slojevi su diferencirani tako da vertikalnog protoka između njih skoro nema. Zahvaljujući tome, kretanjem broda kroz vodu se na granici između slojeva generiše talas istog pravca i smera kao i brod. U ovom radu je ispitan uticaj promene dubine slojeva u dvoslojnim i troslojnim tečnostima na kretanje broda. Dobijeno je da je usporenje izraženije kod troslojnih tečnosti i da je najvećeg inteziteta kada su dubine slojeva reda veličine rastojanja od površine vode do tačke broda koja je najdublje uronjena u vodu. Takođe je određen interval ubrzanja i srednjih brzina broda pri kojima dolazi do fenomena. Dobijeni rezultati potvrđuju da do usporenja može doći samo ako je odnos između brzine talasa na granici između slojeva i srednje brzine broda malo manji od jedan.

Modelovanje koevolucije dve vrste – simpatrička specijacija

Ana Žegarac, Dušan Drobnjak

Simpatrička specijacija je kolektivni naziv za mehanizme nastanka novih vrsta koji podrazumevaju da su i roditeljska i vrste potomci sve vreme na istom geografskom području. U radu je konstruisan jednostavan model ovakve specijacije koji prati koevoluciju dve vrste. Osim toga, karakterišu ga kvantitativna genetika, mutualističke i takmičarske interakcije među jedinkama i asortativno parenje. Bitna razlika u odnosu na prethodne takve modele je što ovaj pretpostavlja konačan broj jedinki. Dinamika modela je proučavana kroz računarsku simulaciju, a dobijeni rezultati pokazuju da je simpatrička specijacija moguća sa ovim pretpostavkama. Detaljnijim ispitivanjem nađeni su uslovi pri kojima se ona dešava u slučaju mutualizma između dve životinjske, kao i između biljne i životinjske vrste.

Konstrukcija digitalnog holografskog mikroskopa

Janko Šušteršič, Marija Milutinović

Cilj ovog rada bila je konstrukcija aparature koja bi omogućila snimanje holograma u svrhu digitalne holografske mikroskopije, zatim rekonstrukcija dobijenih holograma i ispitivanje karakteristika digitalnog holografskog mikroskopa. Princip rada digitalnog holografskog mikroskopa zasniva se na snimanju holograma na CCD kameri i rekonstrukciji holograma numeričkim putem uz mogućnost promene uvećanja, koje nije ograničeno osobinama optičkih elemenata, već prvenstveno zavisi od procesa rekonstrukcije i karakteristika kamere. Osnova procesa numeričke rekonstrukcije je Frenel-Krihofov integral koji opisuje difrakciju talasa na mikro-strukturi holograma. Uspešno su snimljeni i rekonstruisani hologrami krila insekata i tkiva pokorice luka za različite vrednosti uvećanja u opsegu od 100 do 400 puta, a zatim su dobijeni hologrami upoređeni sa izgledom uzoraka pod optičkim mikroskopom uvećanja od 400 puta. Za konstrukciju aparature korišćen je He-Ne laser talasne dužine 633nm kao izvor koherentne svetlosti i mikroskopski objektiv uvećanja 40 puta. Maksimalno postignuto uvećanje u kombinaciji sa objektivom je približno 400 puta. Značaj projekta ogleda se u prednosti upotrebe digitalnog holografskog mikroskopa, kao i jednostavnosti, preglednosti i kratkom vremenu izvršavanja koda koji omogućava rekonstrukciju holograma u realnom vremenu.

Primena različitih prirodnih pigmenata kao fotoosetljive komponente u solarnim ćelijama

Irena Đorđević, Stefan Ilić

Ekstraktovani pigmenti iz prirode korišćeni su kao fotooseljiva komponenta u solarnim ćelijama treće generacije (eng. dye-sensitized solar cells). Korišćeni su pigmenti koji pripadaju antocijanima (aronija, kupina, malina, višnja, borovnica), kurkuminoidima (kurkumin), hlorofil, kao i mešavine ovih pigmenata. Ćelije su izradjene u konfiguraciji fotoanoda (film TiO2 prekriven pigmentom) / elektrolit na bazi jodida / pomoćna elektroda (tanak film platine). Debeli film TiO2 napravljen je depozicijom prethodno sintetisane paste TiO2 doctor-blade tehnikom na FTO stakla i termičkim tretmanom na 500°C. Za potrebe fotonaponskih merenja konstruisan je solarni simulator sa referentnim intenzitetom zračenja (1000 W/m2) i spektralnim poklapanjem sa Sunčevim zračenjem. Od ćelija sa pojedinačnim pigmentom, najbolje rezultate dala je ćelija sa kurkumom (VOC=405 mV, ISC=19 mA)  dok je ubedljivo najbolje karakteristike imala solarna ćelija sa kombinacijom prirodnih pigmenata (kurkuma/aronija/hlorofil) (VOC=408 mV, ISC=60 µA), potvrđujući tezu da raznovrsniji apsorpcioni spektar fotoosetljive komponente rezultuje boljim fotonaponskim karakteristikama ćelije.

Ispitivanje toka smeše granularnih materijala i ulja niz strmu ravan

Sara Bogojević, Petra Šešelja

U ovom radu je proučavano kretanje smeše dve vrste granularnih materijala i ulja niz strmu ravan. Ispitan je uticaj promene nagiba strme ravni na stvaranje klastera od granula, grananje smeše i segregaciju granula. Takođe, razmatrano je ponašanje smeša ulja sa po jednom od vrsta granula koje čine komponente smeše. Pokazano je da raspodela veličine klastera po strmoj ravni zavisi od nagiba strme ravni, što smatramo da je posledica toga što klasteri nastaju na drugačiji način. Primećena je segregacija granula kao i grananje smeše pri nekim vrednostima nagiba strme ravni.