Een gezamenlijk onderzoeksproject door een team van niet-gegradueerde studenten van de afdeling Natuurwetenschappen van de Universiteit van Exeter is gepubliceerd in een prestigieus wetenschappelijk tijdschrift.

Lewis Howell, Eleanor Osborne en Alice Franklin hebben hun tweedejaarsonderzoek gepubliceerd in The Journal of Physical Chemistry B .

hun papier, "Patroonherkenning van chemische golven:het vinden van de activeringsenergie van de autokatalytische stap in de Belousov-Zhabotinsky-reactie, " was het resultaat van hun uitgebreide experimentwerk in de Stage 2-module "Frontiers in Science 2".

Hun project omvatte The Belousov-Zhabotinsky Chemical Reaction, een voorbeeld van een chemische oscillator die vaak wordt gebruikt om een ​​chaotisch systeem te illustreren.

Deze reacties zijn theoretisch belangrijk omdat ze aantonen dat chemische reacties niet gedomineerd hoeven te worden door thermodynamisch evenwichtsgedrag.

Voor het onderzoek, het team gebruikte een Raspberry Pi-camera om beelden van de reactie in de loop van de tijd vast te leggen, en herhaalde het experiment onder een breed scala aan temperatuuromstandigheden.

De groep was de eersten die een filter-gekoppeld algoritme voor het vinden van cirkels en gelokaliseerde patroonanalyse toepaste op de Belousov-Zhabotinsky-reactie om kenmerken zoals de snelheid van de golven te extraheren.

Ze waren al snel in staat om uitzonderlijk goede experimentele resultaten te krijgen die, gekoppeld aan de toepassing van nieuwe beeldanalysetechnieken, hen in staat stelden ongekende vooruitgang te boeken, onthullende enkele eigenaardige en voorheen ongedocumenteerde kenmerken van deze chemische oscillator.

Lewis zei:"Het experimentele werk ging heel goed; we hebben alle experimenten zelf gepland en hebben ze gedurende vijf of zes weken laboratoriumtijd uitgevoerd. Het is een heel interessante chemische reactie, en we hadden er veel plezier in; we ontdekten dat onze gegevens echt goed waren, wat ons een goed platform gaf om vanuit te werken.

"Samen hebben we veel toffe analyses kunnen maken, beeldverwerkingstechnieken gebruiken om eigenschappen te extraheren, zoals de snelheid van de chemische golven die je in de reactie ziet."

Dr. Eric Hébrard, die samen met Dr. David Horsell de module co-superviseerde, zei:"Tijdens de hele reis, Lewis, Eleanor en Alice voelden zich zeer op hun gemak bij het samenwerken met academisch personeel en samen en hebben boeiende en collaboratieve teamwerkvaardigheden getoond."

Alice voegde eraan toe dat "Natuurwetenschappen bij Exeter erop gericht zijn om niet-gegradueerde studenten uit de eerste hand ervaring met onderzoek te geven." Eleanor voegde er ook aan toe dat "zonder dat de cursus zo interdisciplinair is, we hadden niet zo'n hoge kwaliteit van de resultaten kunnen bereiken dat we dit artikel konden publiceren; het laat zien dat samenwerking tussen wetenschappers uit verschillende disciplines een heel effectieve manier is om onderzoek aan te pakken."