Toward Understanding and Application of Fluid Slip in Thermally Driven Particles: A Mathematical, Experimental, and Computational Approach

• Project/Area Number: 25K01156
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田口 智清 京都大学, 情報学研究科, 教授 (90448168)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 宏志 京都大学, 情報学研究科, 教授 (00362583) ; 辻 徹郎 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (00708670)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2027: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2026: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: マイクロ流体 / 分子気体 / すべり流れ / 運動論的方程式

Outline of Research at the Start

異なる表面特性を併せ持つ粒子（ヤヌス粒子）のまわりでは、周囲の流体が自発的に駆動される現象が生じ、粒子の輸送や流体制御などへの応用が期待されている。この現象は、粒子表面におけるすべり流と密接に関係している。本研究では、この現象の理解を深め、そのモデル化を行うことを目的として、分子流体理論に基づく数理解析と、マイクロ流体デバイスを用いた実験的検証の両面からアプローチする。また、すべり流の応用展開を支える基盤として、計算力学に基づく数値解析手法の構築も併せて行う。