Construction of micro-mechanical machine based on nonlinear dynamics
| Project/Area Number |
16K13655
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Research Field |
Nano/Microsystems
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
Kenichi Yoshikawa 同志社大学, 研究開発推進機構, 客員教授(嘱託研究員) (80110823)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
|
| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
|
|---|
| Keywords | ミクロ直流モータ / 直流ポンプ / 非線形発振 / limit cycle / 分岐現象 / 無接点モータ / 化学－機械エネルギー変換 / 光振り子 / 化学-機械エネルギー変換 / 化学―機械エネルギー変換 / 非線形ダイナミクス / 自律運動 / マイクロモータ / エネルギー変換 / 光駆動モータ |
|---|
| Outline of Final Research Achievements |
The target of the present study is to construct micro-scaled mechanical machine with the scale of micrometer to centimeter. The main results are summarized as follows: 1) Rotational motor driven by constant DC voltage. Construction of rotational motion of sub-millimetre scale working in an organic solvent. 2) Photo induced fluid pumping and rotary motion. 3) Self-propelled motion induced by chemical potential under isothermal condition. It was found that cm-sized organic droplets undergo synchronized motion, both up-down motion and translational motion.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
２０世紀初頭、Einsteinは、Brown運動の理論を構築したが、これは線形非平衡の枠組みであった。近年、Jarzynskiが、線形関係の破れが、仕事の効率の限界に直接関係することを示すなど、非平衡物理学は発展してきてはいる。しかしながら、マイクロなスケールで、高効率で運動する機械を創出するといった、基本的な課題については未だ初歩な段階に留まっている。本研究では、非線形特性を活用することにより、マイクロスケールの「ゆらぎ」から、マクロな秩序運動をとりだすといったことをターゲットにして、国際的にみても先導的な研究を進めることができている。
|
Report
(5 results)
Research Products
(30 results)
