熱駆動される粒子における流体すべりの解明と応用に向けた数理・実験・計算力学的研究

• 研究課題/領域番号: 25K01156
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田口 智清 京都大学, 情報学研究科, 教授 (90448168)
• 研究分担者: 藤原 宏志 京都大学, 情報学研究科, 教授 (00362583) ; 辻 徹郎 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (00708670)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2028年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2027年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2026年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円); 2025年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: マイクロ流体 / 分子気体 / すべり流れ / 運動論的方程式

研究開始時の研究の概要

異なる表面特性を併せ持つ粒子（ヤヌス粒子）のまわりでは、周囲の流体が自発的に駆動される現象が生じ、粒子の輸送や流体制御などへの応用が期待されている。この現象は、粒子表面におけるすべり流と密接に関係している。本研究では、この現象の理解を深め、そのモデル化を行うことを目的として、分子流体理論に基づく数理解析と、マイクロ流体デバイスを用いた実験的検証の両面からアプローチする。また、すべり流の応用展開を支える基盤として、計算力学に基づく数値解析手法の構築も併せて行う。