植物冠毛構造のマルチモーダル統合力学解析

• 研究課題/領域番号: 24K21582
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 田中 展 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (70550143)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 冠毛構造 / 疎水性 / 展開機構 / 座屈 / 安全裕度

研究開始時の研究の概要

種々のニッチ戦略を有する植物構造の優れた力学的機能・特長を研究することで，環境負荷を極限まで低減させる新しい構造設計法が構築できる．帰化種のアメリカオニアザミは，羽毛状冠毛を放射状に集合させた球状体に冠毛構造を発達させて，日本での生息地を拡大している．本冠毛構造は，低湿度下で放射状に展開し，風力による空中浮遊と転がり回転といった2つの運動で種子を広く散布する．本研究では，限られた資源の中で冠毛構造が健全性を確保しながら上記のマルチモーダルな変形・運動を実現する，そのメカニズムを実験観察と構造解析によって解明し，予測不能な未来社会で「モノづくり」を持続可能にする革新的基盤技術の確立に挑戦する．