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2015 年度 実施状況報告書

バイオフィルムの流体力学的評価と流動抵抗低減

研究課題

研究課題/領域番号 15K13869
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

玉野 真司  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40345947)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードバイオ流体力学
研究実績の概要

本研究は、微生物から構成されるバイオフィルムによる流動抵抗低減を研究目的としている。バイオフィルムの流動抵抗低減効果を円管内流れの圧力損失と流量の計測により明らかにする。その際、バイオフィルムの形成促進のための生物学的手法に加えて、バイオフィルムの表面粗さと粘弾性の流体力学的評価を行うことで、抵抗低減壁面としてのバイオフィルムの可能性を吟味し、その高機能化に取り組む。さらに、リブレット(微細な縦溝構造)の知見を応用した「バイオフィルムリブレット」を創成する。平成27年度においては、バイオフィルムの生物学的アプローチとして、培養液およびバイオフィルムの形成に関するデータベースを構築し、最適環境を精査することで、バイオフィルム形成に関する独自のノウハウの習得を試みた。また、バイオフィルムの流体力学的アプローチとして、バイオフィルムの凹凸形状を観察可能なシステムの構築を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定した通り、バイオフィルム形成のためのシステムを構築することができた。ただし、静止流体中においてバイオファイルを形成するには長時間の時間を要することが明らかになったため、フローセルシステムを用いた新しいバイオフィルム形成手法を導入し、その検証を実施中である。

今後の研究の推進方策

新たに構築したフローセルシステムを用いて、バイオフィルムの形成を試みる。流量と圧力損失の計測により、バイオフィルム壁面の流動損失特性を明らかにする。さらに、バイオフィルムの凹凸形状を観察し、流動摩擦に及ぼす効果を吟味する。

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公開日: 2017-01-06  

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