|
本研究は，水中で化学エネルギーを運動エネルギーに変換する有機微粒子（ここでは有機アクティブマターと呼ぶ）が，多数の集団になったときに初めて現れる群れの現象と，過去の動きの履歴が時間発展の中に現れる現象を，バクテリアモデルとして構築し，その中での分子レベルのダイナミクスの時空間発展を理解することが目的である。有機アクティブマターの中でも，バクテリアサイズの等方相液滴や液晶滴に焦点を絞り，群れの動きや個々の時間発展に内在する，分子
－微細構造形成－アクティブマターの動きという，動きの階層性の時空間発展の本質に迫る。
本年度は，均質な有機アクティブマターを作製する手段として，成型機や３Dプリンターを活用し，サイズや形状が同一の樟脳やオレイン酸ナトリウムのタブレットを作製し，さらにそのタブレットを固定した舟を２つ作製し，これらが空気－水界面もしくは油－水界面でみせる集団としての運動モードを精査した。その結果，直線型水路において前方の舟に後方の舟が追随する運動モードでは，一定の距離を保つ場合と，距離が一定の時間間隔で振動する場合がみられ，これらは舟間領域の界面張力が舟間距離に依存して変化するためだと考えられる。広域空間で２つの舟が，自由に動く関節のある浮遊型コネクターでつながれている場合，コネクターごと舟は軌道運動をみせるが，２つの舟が関節において逆旋的に運動するとコネクターは一方向に往復しながら進むことが明らかになった。この運動は，コネクターによる制約条件のある２体運動という単純な形でのシミュレーションでも再現された。
|
