| 研究課題/領域番号 |
16K17554
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計算科学
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
安田 修悟 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (70456797)
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| 研究協力者 |
大川 凌
仲村 鴻輝
平野 翔也
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | マルチスケール / 運動論 / 走化性 / 高分子液体 / 複雑流体 / 生物流体 / 自己組織化 / 記憶効果 / 計算物理 / 流体 / 生物物理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、走化性細菌の集団流動と高分子液体の熱流動を対象とし、それぞれの問題における記憶効果を記述することの出来る数理モデルの構築とその数理モデルを基にした新しいシミュレーション手法の開発を行った。走化性細菌集団の問題では、ボルツマン型運動論モデルを基に新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、走化性細菌集団の構造形成ダイナミクスをメゾスコピックな視点から解析した。高分子液体の熱流動問題では、独自開発した分子動力学と計算流体力学のマルチスケール法を、絡み合い系高分子液体に拡張し、高分子鎖のミクロな絡み合い運動とマクロな熱流動との間のマルチスケール機構を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ソフトマターや生物流体の複雑な流動現象を扱う上で、記憶効果は最も重要で扱いが困難な概念の一つである。本研究で開発した計算手法は、この厄介な記憶効果を効率よく且つ物理的に正しく扱うことのできる汎用的な方法論を含んでおり、計算科学における基礎研究として重要な学術的意義を持つ。また、ソフトマターや生物流体は、新奇の機能性材料、環境活用型装置、マイクロロボットなど、次世代のイノベーション技術の開発においても注目されており、今回開発した計算技術が、これらの新しい技術開発を加速させることのできる基盤技術として活用されることが期待できる。
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