微小物体の形状制御による流体駆動・物質輸送理論の構築

• 研究領域: 分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築
• 研究課題/領域番号: 23H04418
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松永 大樹 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40833794)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円); 2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 分子ロボット / ストークス流れ / リポソーム / 強化学習

研究開始時の研究の概要

リポソームやDNAオリガミの構造物など微小物体は遅い流れの流体力学に支配され『帆立貝定理』の制約を受ける．自然界では巧みにこの制約を掻い潜り小さなスケールで遊泳や物質輸送の仕事を達成するが，マイクロスケールの人工物の形状変化によってこれらの目標を達成するのは容易ではなく解は自明ではない．本研究課題では強化学習と流体解析を組み合わせて基盤より，与えられた構造・条件の下での最適遊泳を明らかにするだけでなく，理論・数値計算を組み合わせ最適遊泳の普遍的な理論の構築を目指す．