Az elektrokémiai cellák széles körben alkalmazott és intenzíven tanulmányozott példái az egyensúlytól távoli dinamikai rendszereknek. Célunk a réz-ortofoszforsav elektrokémiai rendszer dinamikai instabilitása következményeként kialakuló nemlineáris dinamikai jelenségek, és ezek általánosítható törvényszerűségeinek megismerése és tanulmányozása volt. Kidolgoztuk a multiritmicitás modellszintű elméletét, majd a réz elektrokémai oldódása során megfigyelhető bi- és triritmicitás részletes kísérleti vizsgálatával igazoltuk az elmélet alapján megjósolt összefüggéseket. A forgókorong elektródos kísérleteinkben arra kerestük a választ, hogy milyen hatással van az elektród forgási sebessége az áramoszcilláció periódusidejére és hullámalakjára. Célunk volt olyan kontrolleljárások kidolgozása is, amelyekkel a vizsgált rendszert a kiválasztott nullklínához tudjuk terelni, és azon tudjuk tartani. Ilyen módon lehetővé válna, hogy a nullklínák segítségével egy rendszer dinamikáját anélkül tudnánk rekonstruálni, hogy ismernénk az azt meghatározó és leíró, általában sokváltozós differenciálegyenlet-rendszert. A három témakörben megismert és komplex módon, kísérletesen és modellszámításokkal egyaránt vizsgált, részben új nemlineáris jelenségek, valamint az értelmezésük újszerűsége is hasznos és jól megalapozott kiindulópontot jelenthetnek az elektrokémiai rendszereken túli, különösen az élő szervezettel összefüggő határtudományi területeken, például az idegimpulzusok terjedésének vagy az izommozgások működésének megértését célzó kutatásokban.

Electrochemical cells are widely used and intensively studied examples of far-from-equilibrium dynamical systems. Our goal has been to study different nonlinear phenomena (and to understand their governing physicochemical principles) that may emerge due to the dynamical instabilities occurring in the copper-phosphoric acid electrochemical system under potentiostatic control. We have developed the so called phase model for explaining the origin of multirhythmicity, and confirmed the theoretical predictions by experimental investigation of bi- and trirhythmicity of current oscillations during the anodic dissolution of copper. We have also studied the effect of the rotation rate on the period and waveform of the current oscillations. The nullclines are special functional relationships between the essential dynamical variables of a system where the rate of change of a specific species is constrained to zero. Here, we propose and numerically test a nullcline-based technique which is capable of reproducing the temporal behavior of the system’s variables without the explicit knowledge of the system of differential-equations describing the dynamics. The reported new results in the three studied topics have been achieved by a complex research strategy based on both experiments and model calculations, which, together with the novel methods applied for the interpretation of the results, may provide a well-founded and useful starting point for similar strategies in areas beyond electrochemistry, for example, the interdisciplinary research on neuronal systems, muscle dynamics etc.