Diffusioonisüsteemid

Diffusioonisüsteemid viitavad mehhanismidele või protsessidele, mille abil midagi liigub või levib, sageli piirkonnast, kus seda on palju, piirkonda, kus seda on vähem. See kontseptsioon on fundamentaalne paljudes loodus- ja tehnoloogiateadustes. Füüsikas on difusioon molekulide või aatomite juhuslik liikumine, mis aja jooksul viib aine ühtlase jaotumiseni. Näiteks kui lisate tilga toiduvärvi vette, levib värv aja jooksul kogu vedelikus tänu difusioonile. Bioloogias on difusioon oluline protsess rakkude tasandil. Hapnik ja toitained liiguvad rakkudesse ning süsinikdioksiid ja muud jäägid liiguvad välja läbi rakumembraanide difusiooni teel, järgides kontsentratsioonigradiente. Ka signaalimolekulid, nagu neurotransmitterid, levivad sünaptilistes pragudes difusiooni abil. Keemias esineb difusioon lahendustes, gaasides ja isegi tahketes ainetes, kus aatomid või molekulid liiguvad läbi tahke materjali. Tehnoloogias kasutatakse difusiooni erinevates rakendustes, näiteks pooljuhtide valmistamisel dopinguainete sissetoomiseks materjali sisse või ravimite vabanemissüsteemides, kus toimeaine kontrollitud kiirusega vabaneb. Üldiselt on diffusioonisüsteemid seotud liikumisega kõrgema kontsentratsiooniga alalt madalama kontsentratsiooniga alale, tasakaalu või ühtlasema jaotuse saavutamise eesmärgil.