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生物型移動現象の実現とその基礎工学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23656497
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関同志社大学

研究代表者

塩井 章久  同志社大学, 理工学部, 教授 (00154162)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード平衡 / 輸送物性 / 自律運動 / 非線形科学 / 不安定性 / 分子集合体 / 触媒粒子運動 / 移動現象 / 非平衡開放系 / 非線形現象 / 両親媒性分子 / ベシクル / 触媒粒子 / 生物型化学システム
研究概要

化学反応による能動輸送などの生物型移動現象過程が人工系で実現可能であることを示し,高い非平衡性を利用した生物的な移動現象過程の工学的応用に道を開くことを目的としている。塩化ジドデシルジメチルアンモニウム(DDAB)とオレイン酸を混合させたベシクルが,ヨウ化物イオンの存在下で,サイズ減少をともなわずに並進運動することを見出した。また,オレイン酸系ベシクル単独では,pH勾配下で持続的な振動的変形を生じることを示した。また,過酸化水素水中での白金粒子凝集体の運動の特徴を検討し,凝集体形状と運動特性の間にある定量的関係を見出すことに成功した。さらに環境のイオンに応答した運動を示す界面のデザインについて,界面流動が生み出す力学的仕事がさらなる不安定性発生のエネルギーになっていることを示すことができた。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Ion-selective Marangoni instability -chemical sensing of specific cation for macroscopic movement-2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Miyaoka, Jun Nishimura, Youhei Iida, Syungo Maki and Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Chaos

      巻: vo. 22 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous periodic pulsation of contact line in oil/water system - Frequency control with divalent cations and applied voltage -2011

    • 著者名/発表者名
      Katsuhito Oomiya, Daishi Mori, Takahiko Ban, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: vol. 362 ページ: 553-559

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion-Selective Marangoni Instability Coupled with the Nonlinear Adsorption/Desorption Rate2011

    • 著者名/発表者名
      Tsugihiko Hosohama, Keitaro Megumi, Syuji, Terakawa, Junya Nishimura, Youhei Iida, Takahiko Ban, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: vol.27 ページ: 14131-14142

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous periodic pulsation of contact line in oil/water system-Frequency control with divalent cations and applied voltage2011

    • 著者名/発表者名
      K.Oomiya, D.Mori, T.Ban, A.Shioi
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 362 号: 2 ページ: 553-559

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2011.06.075

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion-Selective Marangoni Instability Coupled with the Nonlinear Adsorption/Desorption Rate2011

    • 著者名/発表者名
      T.Hosohama, K.Megumi, S.Terakawa, J.Nishimura, Y.Iida, T.Ban, A.Shioi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 27 号: 23 ページ: 14131-14142

    • DOI

      10.1021/la203145f

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 過酸化水素水中で自律運動をする白金微粒子の形状解析2013

    • 著者名/発表者名
      山本大吾,向井敦志,塩井章久
    • 学会等名
      化学工学会 第78年会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジラウリルジメチルアンモニウムブロミドとオレイン酸ナトリウムから成る分子集合体の自律運動の研究2012

    • 著者名/発表者名
      平井雄也,白石昇平,山本大吾,塩井章久
    • 学会等名
      第22回「非線形反応と協同現象」研究会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 過酸化水素水中における白金粒子の自律型運動2012

    • 著者名/発表者名
      山本大吾,向井敦志,塩井章久
    • 学会等名
      第22回「非線形反応と協同現象」研究会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Autonomous movement of Pt catalytic particles in hydrogen peroxide water2012

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Atushi Mukai, Akihisa Shioi
    • 学会等名
      10th Japan-Korea symposium on Materials and Interfaces
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-11-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Oscillatory structural change of oleic acid-based vesicle2012

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Yasuyoshi Nishigaki, Daigo, Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 学会等名
      10th Japan-Korea symposium on Materials and Interfaces
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-11-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 化学反応を利用した自律型白金微小モーターの開発2012

    • 著者名/発表者名
      山本大吾,向井敦志,塩井章久
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] オレイン酸系ベシクルの振動的構造変化2012

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香,塩井章久
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ion Selective Motion of O/W-Interface Caused by Marangoni Instability2012

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Shioi, Junya Nishimura, Youhei Iida
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] イオン種依存性のある界面の不安定性 -油水界面と接触線の運動-2011

    • 著者名/発表者名
      塩井章久
    • 学会等名
      第20回「非線形反応と協同現象」研究会
    • 発表場所
      東広島市(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 油水界面接触線運動の数理モデル2011

    • 著者名/発表者名
      田口達也, 塩井章久
    • 学会等名
      第20回「非線形反応と協同現象」研究会
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2011-12-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 化学マランゴニ不安定性がイオン種に依存する機構2011

    • 著者名/発表者名
      恵 慶太郎,寺川修史,西村純哉,飯田洋平,伴 貴彦,塩井章久
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] イオン種に依存する油水界面と接触線の不安定性2011

    • 著者名/発表者名
      塩井章久
    • 学会等名
      第15回 基礎電気化学フォーラム「電気化学系における不安定性と振動現象」
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] イオン種に依存する油水界面と接触線の不安定性2011

    • 著者名/発表者名
      塩井章久
    • 学会等名
      第15回 基礎電気化学フォーラム「電気化学系における不安定性と振動現象」(招待講演)
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン種依存性のある界面の不安定性 -油水界面と接触線の運動-2011

    • 著者名/発表者名
      塩井章久
    • 学会等名
      第20回「非線形反応と協同現象」研究会(招待講演)
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 化学マランゴニ不安定性がイオン種に依存する機構2011

    • 著者名/発表者名
      恵 慶太郎,寺川 修史,西村 純哉,飯田 洋平,伴 貴彦,塩井 章久
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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