| 研究課題/領域番号 |
24K08143
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
山本 大吾 同志社大学, 理工学部, 教授 (90631911)
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| 研究分担者 |
塩井 章久 同志社大学, 理工学部, 教授 (00154162)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2027年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 動的自己組織化 / アクティブマター / ソフトマター / self organization / active matter / soft matter |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題のキーワードとなる「動的な自己組織化」は、平衡論によって支配される静的なものと比べて遥かに多様な幾何学的パターンを時間・空間的に発現できるといった特長がある。本研究室ではこれまでに、簡単な実験操作を行うだけで発現する、パターン形成物質・スケール・場・駆動力などの要素が全く異なる三種類の新規な非平衡的自己組織化パターンを見出している。本研究では、これら３つの研究テーマを同一研究グループ内で同時に遂行することで相乗効果によって研究が加速させる。
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| 研究実績の概要 |
構成要素のスケールや駆動力の起源が全く異なる以下の３種類の自己組織化現象パターンA～Cに関して、発現機構を解明するとともにパターンを自在に制御するための設計指針を確立することを目的として研究を行った。
A:溶解・蒸発によって誘起される水面上微小油滴の規則的配列手法
B:化学反応によって誘起される触媒粒子の周期的な集団運動
C:移流集積法を用いた非球形コロイド（カーボンナノチューブ）の螺旋状配向集積法
初年度である令和6年度は、A～Cそれぞれの自己組織化現象に関して、操作条件を変化させることで、時間・空間的なパターン形成に与える影響を調べた。それぞれの操作条件（A: 油の種類溶媒の種類、油滴の滴下量、温度、圧力、B:触媒粒子のサイズ・濃度、反応物質の種類・濃度、基板の種類、C:溶媒の種類、液滴の滴下量、温度）を変化させ、実験データを蓄積した。非平衡性の強い自己組織化手法ではカオス的な挙動を引き起こしやすく、僅かな条件の違いや予期しない外乱によって同一操作条件でも異なる結果が得られる可能性があるため、再現性に関しても徹底し、諸因子が自己組織化に与える影響に関して包括的に纏め上げ、実験条件と自己組織化パターンの相関を検討した。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度の研究実施計画をおおむね遂行できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度に得られた結果を基に、時空間的な自己組織化パターン発生のためのメカニズム解明に向けた実験的検討を行う。自己組織化パターンが発現する典型的な実験条件に関して、メカニズムに関与すると考えられる基礎物性を定量的に調べ、各系の自己組織化パターン発現の機構を追究する。
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