Seminário de Análise e Equações Diferenciais

Stability and Bifurcations in a Free Boundary PDE Models of Cell Motility

Sala 6.2.33, Ciências ULisboa (com transmissão via Zoom)

Por Leonid Berlyand (Penn State University).

We begin with a brief overview of the rapidly developing research area of active matter (a.k.a. active materials). These materials are intrinsically out of equilibrium resulting in novel physical properties whose modeling requires the development of new mathematical tools. We focus on studying the onset of motion of a living cell (e.g., a keratocyte) driven by myosin contraction. We introduce a minimal two-dimensional free-boundary PDE model that captures the evolution of the cell shape and nonlinear diffusion of myosin.

We first consider a linear diffusion model with two sources of nonlinearity: Keller-Segel cross-diffusion term and the free boundary that models moving/deformable cell membranes. Here we establish asymptotic linear stability and derive the explicit formula for the stability-determining eigenvalue.

Next, we consider the effect of nonlinear myosin diffusion, which results in the change of the bifurcation type from super- to subcritical, and we obtain an asymptotic representation of the bifurcation curve (for small velocities). This allows us to derive an explicit formula for the curvature at the bifurcation point that controls the bifurcation type. In the most recent work in progress with the Heidelberg biophysics group, we study the relation between various types of nonlinear diffusion and bistability.

Finally, we discuss novel mathematical features of this free boundary model with a focus on non-self-adjointness, which plays a key role in the spectral stability analysis. Our mathematics reveals the physical origins of the non-self-adjoint of the operators in this free boundary model.

Joint works with A. Safsten & V. Rybalko (Transactions of AMS 2023, and Phys. Rev. E 2022), with O. Krupchytskyi &T. Laux (Preprint 2024), and with A. Safsten & L. Truskinovsky ( Arxiv preprint 2024). This work has been supported by NSF grants DMS-2404546, DMS-2005262, and DMS-2404546.


Transmissão via Zoom.

13h30-14h30
CEMS.UL - Centro de Estudos Matemáticos

Esta formação é oferecida como oportunidade de aprender sobre sustentabilidade do corpo à comunidade e ao ecossistema, perante uma situação global desesperante, sonhando utopicamente com futuros mais justos e equitativos. 

Conversa com Cristina Luís (investigadora no CIUHCT - Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia / Ciências ULisboa).

Fotografia de Chapim-azul

The goal of this course is to provide the participants with the most recent and practical knowledge on the use of Functional Diversity.

O evento reunirá alunos de Ciências ULisboa e do ISCAL, proporcionando-lhes uma oportunidade única para apresentarem e defenderem os seus projetos empreendedores num formato de pitch.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Susana Barbosa (INESC TEC, Porto, Portugal).

Palestra de divulgação das atividades e oportunidades do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

Logótipo CQE Days 2025

O encontro tem como objetivo divulgar e promover os resultados da investigação produzidos nos dois pólos do Centro de Química Estrutural (CIÊNCIAS e IST), estimulando a criatividade, o trabalho interdisciplinar e o espírito científico.

Mão a segurar em globo de vidro

Curso acreditado pelo CCPFC para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 230, 420, 510, 520 e 560, com candidaturas até 30 de abril.

Seminário de Lógica Matemática, por Eduardo Magalhães (Universidade do Porto).

The aim of this event is to illustrate the importance of interdisciplinarity. To do so the meeting will bring together researchers from different areas who work in interdisciplinary fields within Ciências ULisboa

Seminário de Geometria e Física, por Tomás Inácio (FCUL, Universidade de Lisboa).

Seminário do Departamento de Física de Ciências ULisboa, por José Manuel Rebordão (FCUL - DF).

Cardume

Seminário Doutoral I (Doutoramento em Biologia), por Eduardo Miguel Onofre Feijão.

Seminário de Análise e Equações Diferenciais, por João Pedro Ramos (Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada).

“Coroa de Flores” cósmica

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Federica Loiacono (INAF OAS Bologna, Italy).

Logótipo do LIP Summer Internship Program

Um programa destinado a estudantes de Física e Engenharia com interesse em investigação científica e tecnológica, com candidaturas até 15 de maio (nova data).

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por João Amaral (Department of Physics and CICECO, University of Aveiro, Portugal).

Seminário de Análise e Equações Diferenciais, por Wladimir Neves (Universidade Federal do Rio de Janeiro).

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de peixe

The event aims to facilitate the exchange of information and knowledge among professionals to advance the understanding, collaboration and capabilities of aquaculture to respond to the impact of climate change in a rapidly changing global environment.

Composição do logótipo da ULisboa e de representação do rosto humano à base de relógios

22 de maio - dois dos doze finalistas da competição são alunos de CIÊNCIAS.

Seminário de Análise e Equações Diferenciais, por Leonid Berlyand (Penn State University).

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Pier-Stefano Corasaniti (Observatoire de Paris-Meudon, France).

Uma oportunidade única para interagir com a comunidade global de computação científica.

Logótipo Moodle

Ação de formação para docentes e investigadores de CIÊNCIAS.

Título/data/local do evento e iconografia representativa de energias renováveis

Inscrições até 16 de maio! Junta-te a esta revolução energética e faz a diferença!

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