Molecular swarm robotics: Verifying working ability of molecular robots and their implementation in social contexts
| Project/Area Number |
21H04434
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
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| Research Institution | Kyoto University (2021, 2023)
Hokkaido University (2022) |
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Principal Investigator |
角五 彰 京都大学, 理学研究科, 教授 (10374224)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
オベル加藤 ナタナエル お茶の水女子大学, 基幹研究院, 講師 (10749659)
川又 生吹 東北大学, 工学研究科, 助教 (30733977)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥42,250,000 (Direct Cost: ¥32,500,000、Indirect Cost: ¥9,750,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Fiscal Year 2021: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
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| Keywords | 分子群ロボット / アクティブマター / 集団運動 / 分子ロボット / 群ロボット / DNAコンピューター / リザバーコンピューティング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、これまでに開発してきた集団行動をとる分子サイズのシステム（＝分子群ロボット）から『どのような仕事がどの程度取り出せるのか？』という問いに、課題①分子群ロボットが実行可能な作業の検証、課題②分子群ロボットから取り出しうる仕事量を実測することで答えていく。さらに分子群ロボットの用途として、課題③－１微小発電素子、課題③－２微小検出素子の実現に向けた要素技術を開発することで分子ロボットの社会実装に向けた研究基盤の構築も目指す。３年間の研究計画としては初年度に課題①および課題②に着手し、その後、得られた結果をもとに課題③－１および③－２の実装可能性について検討してく予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
デバイスや機械などの更なる微細化は、エネルギー分野、情報科学、ライフサイエンス、医療分野に一層の変革をもたらすと期待されている。申請者らは、外部環境の変化に応答し協調的な集団行動をとる分子サイズのシステム（＝分子群ロボット）を世界に先駆けて開発してきた。本研究では、このシステムから『どのような仕事がどの程度取り出せるのか？』という学術的問いに、以下の課題を通して答えていくことを目的とする。課題①分子群ロボットが実行可能な作業を検証する、課題②分子群ロボットから取り出しうる仕事量を実測する。さらに分子群ロボットの用途として、課題③－１微小発電素子、ならびに課題③－２微小検出素子を実現する要素技術の開発と実現可能性に関する検証を行う。2021年度は本年度は、分子群ロボットに物質の輸送という仕事を課す実験系の立ち上げることで課題①に関連した研究に着手した。また幅広い計測レンジを持つ磁気ピンセット法を基本原理とした計測システムの開発を進めることで課題②に関連した研究にも着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた実施計画書通りにおおむね進んているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、課題①分子群ロボットが実行可能な作業の検証、課題②分子群ロボットから取り出しうる仕事量の実測、さらに分子群ロボットの用途として、課題③－１微小発電素子、課題③－２微小検出素子の実現に向けた要素技術を開発していくことで、申請者らが開発してきた分子群ロボットから『どのような仕事がどの程度取り出せるのか？』という問いに答えていく。さらに分子群ロボットを社会実装していくための研究基盤を構築することを目指す。本年度は課題①に関連した分子群ロボットが実行可能な作業の検証並びに課題②に関連した分子群ロボットから取り出しうる仕事量の実測を行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
