| 研究課題/領域番号 |
16K13655
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロシステム
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
吉川 研一 同志社大学, 研究開発推進機構, 客員教授(嘱託研究員) (80110823)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ミクロ直流モータ / 直流ポンプ / 非線形発振 / limit cycle / 分岐現象 / 無接点モータ / 化学－機械エネルギー変換 / 光振り子 / 化学-機械エネルギー変換 / 化学―機械エネルギー変換 / 非線形ダイナミクス / 自律運動 / マイクロモータ / エネルギー変換 / 光駆動モータ |
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| 研究成果の概要 |
非線形特性を活用して、cm-mmのレベルで滑らかな仕事をさせることが可能であるような、運動機関の創出を目指して研究を進めた。１）直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ：プラスチックの球状粒子に直流電位を印加したところ、電極の配置に対して、二巻きのロール状の回転運動が生じることなどを発見した。２）光照射による物体運動制御・流体ポンプ：油水混合溶液の組成を相分離の臨界点近傍の均質な状態に設定し、一点にレーザ照射すると、ミクロ液滴が湧出し、一方向の定常的な流れが引き起こされることを明らかにしている。３）常温での化学→運動エネルギー変換システム：複数の液滴が同期して拍動運動を起こすことを見出している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
２０世紀初頭、Einsteinは、Brown運動の理論を構築したが、これは線形非平衡の枠組みであった。近年、Jarzynskiが、線形関係の破れが、仕事の効率の限界に直接関係することを示すなど、非平衡物理学は発展してきてはいる。しかしながら、マイクロなスケールで、高効率で運動する機械を創出するといった、基本的な課題については未だ初歩な段階に留まっている。本研究では、非線形特性を活用することにより、マイクロスケールの「ゆらぎ」から、マクロな秩序運動をとりだすといったことをターゲットにして、国際的にみても先導的な研究を進めることができている。
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