位相の力学に基づく生物の適応的な飛翔・遊泳メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 25K01160
• 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: 広島大学
• 研究代表者: 飯間 信 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90312412)
• 研究分担者: 藤田 雄介 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 特任助教 (00991217) ; 横山 直人 東京電機大学, 工学部, 教授 (80512730) ; 河村 洋史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー (90455494)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 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); 2029年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2028年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2027年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 生物流体 / 飛翔・遊泳 / 位相ダイナミクス

研究開始時の研究の概要

生物の飛翔・遊泳では、翼やヒレの能動的な周期運動により揚力や推進力を得ている。この際、他の個体や障害物による流れの乱れが生じても、翼やヒレがそれに応じて調整され、スムーズな移動が可能となる。こうした調整・適応機構の理論解析には、流れと翼やヒレの運動力学を統合した系を扱う必要があり、その複雑さが研究進展を妨げている。本課題は、適応的飛翔・遊泳の設計原理の構築を目的とする。そのために生物の飛翔・遊泳を翼やヒレと流れの力学が結合した周期変動状態と見なし、その力学を変動の位置(位相)により記述する独自のアプローチで生物の飛翔・遊泳における位相調整機構を解明する。