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2019 年度 研究成果報告書

マランゴニ対流生成消滅にともなう自己組織化膜形成ダイナミクスの研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17K05616
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
研究機関近畿大学

研究代表者

矢野 陽子 (藤原陽子)  近畿大学, 理工学部, 准教授 (70255264)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードマランゴニ対流 / 自発振動 / 水面上単分子膜 / X線反射率法
研究成果の概要

生命活動には、心臓の鼓動や呼吸などのように、リズムを刻む現象が数多く見られます。このようなリズム運動は、非平衡な状態の中では非常に安定な定常状態として実現されています。今回我々は、このようなリズム運動の起源を探るために、マランゴニ対流発生に伴う表面張力の自発振動に着目しました。我々は、この振動現象が、2種類の界面活性剤が相互作用することによって起こっていることをつきとめました。また、最近開発した高速X線反射率測定装置によって、マランゴニ対流が発生するたびに、分子が規則的に並ぶことを見つけました。

自由記述の分野

化学物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回観測したリズム現象は、2種類の界面活性剤がそれぞれ別の役割を担うことによって発生しています。ドナー分子がマランゴニ対流を発生させ、その運動エネルギーがアクセプター分子の弾性エネルギーに変換されます。その弾性エネルギーは、アクセプター分子の運動エネルギーとなって、元の状態に戻るわけです。このように、それぞれ異なる機能を持つ分子を上手く組み合わせることによって、生命のリズムも生まれているに違いありません。

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公開日: 2021-02-19  

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