2016 Fiscal Year Annual Research Report
The effects of near-field hydrodynamic interactions on collective dynamics of microorganisms
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26400425
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
古川 亮 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (20508139)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに引き続き、泳動メカニズムの基本特性を備えた微生物モデルを用いて、(流体力学的相互作用を適切に取り入れた)ハイブリッドシミュレーション法による数値研究を継続的に行った。特に、アクティブマター系特有のレオロジー特性を調査する目的で、剪断流下での並列シミュレーションコードの実装を行い、現在も研究を行っている。この微生物系の問題と並行して、種々のコロイド・液体系におけるダイナミクスの問題を取り扱った。特に以下の2点を列記する。(i)非ブラウン懸濁液における流体力学的相互作用の役割について、主に数値的に研究を行った：溶媒を考慮する場合に(溶媒が無い場合と比較して)抵抗係数が劇的に増大し、その発散挙動は実効的に、より低密度側にシフトすることを見出した。これは(非圧縮性)溶媒の介在に伴い、協同性が増幅すること、力の伝搬構造の形成促進がもたらされることから理解することができる。(ii)種々のガラス形成物質における流体輸送異常やレオロジーに関する研究を行った。前者(流体輸送異常)については、密度揺らぎの緩和ダイナミクスがstrong液体とfragile液体の場合に、それぞれ、非保存的、保存的に振る舞うことを見出し、両者の本質的な差異を明らかにした。後者(レオロジー)については、特にfragile液体のshear-thinning現象について、剪断流下における有効密度の減少という視点から理論モデルを構成し、これが数値シミュレーション結果をよく説明することを示した。
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Research Products
(6 results)
