位相の力学に基づく生物の適応的な飛翔・遊泳メカニズムの解明

• Project/Area Number: 25K01160
• 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: Hiroshima University
• Principal Investigator: 飯間 信 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90312412)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 雄介 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 特任助教 (00991217) ; 横山 直人 東京電機大学, 工学部, 教授 (80512730) ; 河村 洋史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー (90455494)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2029: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2028: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2027: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 生物流体 / 飛翔・遊泳 / 位相ダイナミクス

Outline of Research at the Start

生物の飛翔・遊泳では、翼やヒレの能動的な周期運動により揚力や推進力を得ている。この際、他の個体や障害物による流れの乱れが生じても、翼やヒレがそれに応じて調整され、スムーズな移動が可能となる。こうした調整・適応機構の理論解析には、流れと翼やヒレの運動力学を統合した系を扱う必要があり、その複雑さが研究進展を妨げている。本課題は、適応的飛翔・遊泳の設計原理の構築を目的とする。そのために生物の飛翔・遊泳を翼やヒレと流れの力学が結合した周期変動状態と見なし、その力学を変動の位置(位相)により記述する独自のアプローチで生物の飛翔・遊泳における位相調整機構を解明する。