2016 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling and numerical simulations for anisotropic shape transformation of soft materials
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26390138
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| Research Institution | Ibaraki National College of Technology |
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Principal Investigator |
鯉渕 弘資 茨城工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (00178196)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リキッドクリスタルエラストマ / 多成分脂質分子膜 / 液晶 / ポリマー / 弾性的性質 / Finsler |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究は，膜の標準的なモデルを拡張したFinsler幾何学に基礎を置く「Finsler geometryモデル」(FGモデル)によって，2次元の脂質分子膜や3次元物質のLCEに起こる，異方的な形態変化のメカニズムを明らかにすることを目的としている。
具体的には，(1)外力による形態変化が分子の配向性に与える影響に関する研究，(2)2成分脂質分子膜の形態変化，(3)3次元物質Liquid Crystal Elastomer (LCE)の形態変化，を計画の柱として開始した。
(1)の研究計画に関する結果は，昨年までに報告のとおり，論文も出版されている。(2)の研究計画に関する結果は，投稿中の論文が出版済みになり，研究は完了している。(3)の研究計画に関する結果も，投稿中の論文が出版済みになり，研究は完了している。以上のように，論文出版まで含めて，最終年度終了までに，予定した計画の研究はすべてほぼ予想通りの結果が得られ，終了した。
FGモデルでは，液晶分子などの方向自由度（内部自由度）とその分子位置の自由度間の相互作用を，直接にFinsler計量を用いて取り扱っている。この全く新しい方法によって，これまで定性的にしか理解できていなかった現象(LCE)，あるいはミクロなレベルからの理解がなされていなかった現象（2成分脂質分子膜），を定量的に理解することができたという意味で，新しい成果といえる。同時に，これらの研究の次の展開を，H29年度から始まる科研費の補助を受けた研究計画として，既に開始している。
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