化学機械における堅牢性の発現機構

• 研究課題/領域番号: 24655002
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 中林 誠一郎 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70180346)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 非線形電気化学 / 非線形科学 / 同期現象 / ネットワーク / 堅牢性 / 引き込み同期現象 / 確率依存共鳴 / 非線形電気化学振動子 / 非線形電気化学回路 / 非線形ネットワーク / 冗長性 / 非線形波動伝播 / 非線形化学 / 集団挙動 / 引き込み / 同期 / 非線形振動子 / 興奮性振動子 / 自励発振振動子

研究成果の概要

鉄の硫酸酸性中での電気化学的溶解反応は、双安定な非線形反応であり、印加電圧を一定に保っているにもかかわらず、電流がパルス化する現象が起こる。この非線形電気化学振動子を２個連成させると、非線形電流振動の同期現象が観測される。非線形振動子を複数連成してネットワークを組み上げ、外部からの擾乱や回路の部分的損傷を自己修復しながら機能を保存する非線形電気化学回路を作り、生体系の堅牢かつ冗長な生理回路と比較をおこない、モデル系〔電気化学回路〕を用いて、生理系を構成的に研究する新規な方途を拓いた。

研究成果

• [雑誌論文] Reconstruction of Joint Hyaline Cartilage by Autologous Progenitor Cell s Derived from Ear Elastic Cartilage (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuno, S. Kobayashi, T. Takebe, H. Kan, Y. Yabuki, T. Matsuzaki, H. Y. Yoshikawa, S. Nakabayashi, L. J. Ik, J. Maegawa, H. Taniguchi
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 32 号: 3 ページ: 816-821
  • DOI: 10.1002/stem.1529
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High Contrast Visualization of Cell-Hydrogel Contact by Advanced Interferometric Optical Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matszuaki, G. Sazaki, M. Suganuma, T. Watanabe, T. Yamazaki, M. Tanaka, S. Nakabayashi, H. Y. Yoshikawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry letter 巻: 5 号: 1 ページ: 253-257
  • DOI: 10.1021/jz402463u
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hydrogen nanobubble at normal hydrogen electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakabayashi, S (Nakabayashi, S.); Shinozaki, R (Shinozaki, R.); Senda, Y (Senda, Y.); Yoshikawa, HY (Yoshikawa, H. Y.)
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER 巻: 25 巻: 25 号: 18 ページ: 184008-184008
  • DOI: 10.1088/0953-8984/25/18/184008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Gel−Solution Interface on Femtosecond Laser-Induced Nucleation of Protein (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Nakayama, H.Y.Yoshikawa, R.Murai, M.Kurata, M.Maruyama, S.Sugiyama, Y.Aoki, Y.Takahashi, M.Yoshimura, S.Nakabayashi, H.Adachi, H.Matsumura, T.Inoue, K.Takano, S.Murakami, and Y.Mori
  • 雑誌名: CRYSTAL GROWTH & DESIGN 巻: Vol.13, Issue 4 号: 4 ページ: 1491-1496
  • DOI: 10.1021/cg301618h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic field induced hopping among Arnold entrainment tongues of coupled iron electrochemical oscillators (2013)
  • 著者名/発表者名: Koyama, H (Koyama, Hiroaki)[ 1 ] ; Nakao, H (Nakao, Hirofumi)[ 1 ] ; Yoshikawa, HY (Yoshikawa, Hiroshi Y.)[ 1 ] ; Nakabayashi, S (Nakabayashi, Seiichiro)[ 1 ]
  • 雑誌名: CHEMICAL PHYSICS LETTERS 巻: 555 ページ: 268-273
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2012.10.074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Adhesion of Osteosarcoma Cells to Hydrophobic Polymer Substrate with Tunable Elasticity (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Y. Yoshikawa, Jing Cui, Karl Kratz, Takahisa Matsuzaki, Seiichiro Nakabayashi, Astrid Marx, Urlike Engel, Andreas Lendlein, and Motomu Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 116 号: 28 ページ: 8024-8030
  • DOI: 10.1021/jp212385p
  • 査読あり
• [図書] 電気化学便覧 第６版 電気化学会編 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中林誠一郎・馬場涼・大坂武男
  • 総ページ数: 852
  • 出版者: 丸善