微生物系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果

• 研究課題/領域番号: 26400425
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 古川 亮 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (20508139)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: アクティブマター / ソフトマター / 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド / 微生物

研究成果の概要

本研究プロジェクトにおいて、モデルアクティブ系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果について研究を行い、以下の事柄を明らかにした: アクティブ粒子間の流体力学的相互作用は、粒子サイズ程度の距離に近接すると、自己推進性そのものに強く影響を及ぼす。特に、流体力学的相互作用による自己トラップ効果により、過渡的な巨大構造形成が低密度領域で促進される。関連して、コロイド分散系のゲル化における流体力学的相互作用の役割や高密度ガラス形成液体の非線形レオロジーについて研究を行った。

研究成果

• [国際共同研究] ブリストル大学(英国)
• [雑誌論文] Onset of shear thinning in glassy liquids: Shear-induced small reduction of effective density (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Furukawa
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 95 号: 1
  • DOI: 10.1103/physreve.95.012613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significant Difference in the Dynamics between Strong and Fragile Glass-formers (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Furukawa and H. Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 94 号: 5 ページ: 52607-52607
  • DOI: 10.1103/physreve.94.052607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing colloidal gels at multiple length scales: The role of hydrodynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: C. P. Royall, J. Eggers, A. Furukawa, and H. Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 114 号: 25
  • DOI: 10.1103/physrevlett.114.258302
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ctivity-induced clustering in model dumbbell swimmers: The role of hydrodynamic interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Furukawa, D. Marenduzzo, and M.E. Cates
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW E 巻: 90 号: 2 ページ: 022303-022303
  • DOI: 10.1103/physreve.90.022303
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ガラス状液体におけるシアシニングのオンセット機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古川亮
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 (大阪府豊中市)
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] Shear thinning in glassy liquids (2017)
  • 著者名/発表者名: 古川亮
  • 学会等名: 基礎物理学研究所研究会 ジャムドマターの非ガウスゆらぎとレオロジー
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所 (京都府京都市)
  • 年月日: 2017-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] Essential Difference in the Dynamics between Strong and Fragile Glass-formers (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Furukawa
  • 学会等名: 4th International Soft Matter Conference Grenoble
  • 発表場所: グルノーブル (フランス)
  • 年月日: 2016-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] Essential Difference in the Dynamics between Strong and Fragile Glass-formers (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Furukawa
  • 学会等名: 26th International Conference on Statistical Physics
  • 発表場所: リヨン (フランス)
  • 年月日: 2016-07-21
  • 国際学会
• [学会発表] モデル微生物系における流体力学的相互作用の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古川亮
  • 学会等名: 物性研究所計算物質科学研究センター 第4回シンポジウム・物性研スーパーコンピュータ共同利用報告会
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] モデルアクティブマター系における近接流体力学効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古川亮
  • 学会等名: 第 62 回レオロジー討論会
  • 発表場所: AOSSA （福井市交流プラザ
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-17
• [学会発表] Activity-induced clustering in model active suspensions: The roles of hydrodynamic interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: 古川亮
  • 学会等名: 文部科学省 科学研究補助金 新学術領域研究 ゆらぎと構造の協奏 第2回領域研究会
  • 発表場所: 北海道大学工学部
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-31