Nonequilibrium dynamics of micromachines in soft matter
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18K03567
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | マイクロマシン / ソフトマター / マイクロスイマー / マイクロレオロジー / ラチェット |
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study is to establish the theory of non-equilibrium dynamics such as autonomous swimming and active transport exhibited by micromachines in soft materials based on soft matter physics and non-equilibrium physics. As one of the research results, we investigated the swimming behavior of micromachines in polymer gels and clarified the effect of non-uniform structure of gels on their movements. We also focused on the non-equilibrium internal degrees of freedom of proteins and enzymes, and showed that thermally driven micromachines can acquire directional motion only by thermal motion.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
微生物の遊泳の問題は古くから考えられてきたが、多くの場合は環境が水のような純粘性流体であった。しかし、微生物の環境は多くの場合、高分子ゲルのようなソフトマターであり、粘弾性的な性質を示す。ソフトマターの特徴は、内部に特徴的な構造や時間を有していることである。我々の研究により、マイクロマシンの大きさとソフトマターの内部構造の競合により、ソフトマター中では新しい遊泳機構が存在することがわかった。我々の研究は、マイクロマシンとマイクロレオロジーの研究を融合する新しい試みである。
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Report
(4 results)
Research Products
(54 results)
