本研究では2次元の基板上を這行運動する細胞集団に関して,非生物系の実験によりモデルし更に数理的モデルを用いて普遍的な理解を進めることを目的とした. 実験に関しては混合することで凝固物を生成する2種の粘性溶液を用いた系により研究を行った.このような溶液の一方を薄い空隙を持つヘレショウセル中に導入し,もう一方をセルの中心部より注入すると注入速度に応じて多様な侵入様相を示すことを見いだした.特に高速注入の注入条件では,注入先端が分枝し多数の枝が生じる様相が見いだされた.この様子は先端部分に着目すると2次元面内を自発的に運動するパルスと見なすことが出来る.興味深いことにこのパルスは注入により全結合しているため,パルスは次々と分裂するものの一定の数で飽和する.本系に関して注入先端の界面モデルを構築し,パルスのダイナミクスの特性を再現することに成功した.このモデルは界面上の凝固物の保存性に基づいており,移流項の重要性をみいだした研究となっている.本研究に関してはPhys. Rev. E誌において発表された. 更に異なる実験系として水面上を自発運動する樟脳粒子に関しての研究を遂行した.本年度は樟脳粒子2個を結合しその中心を固定したローターを作成し,回転運動の分岐に関して研究を行った.このような自発回転の自由度は集団運動であまり考慮されておらず,今後興味深い挙動につながると考えられる.本研究に関してはPhys. Rev. E誌において発表された.関連して樟脳粒子間に保存力が存在する系に関しての集団運動も研究した.本成果は物理学会において発表された. 以上に加え数値的な研究として向きをそろえる相互作用に加え斥力的に相互作用する自己駆動粒子モデルの研究や,走行特性を確率的に変化させる自己駆動粒子の研究に関しても研究を遂行した.これらに関しては現在論文を執筆中である.
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