化学反応場の異方性と非平衡の導入による時空間発展現象

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20550124
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 中田 聡 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50217741)
• 研究分担者: 北畑 裕之 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20378532)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 非線形 / 界面 / 非平衡 / 自律運動

研究概要

本研究では、異方性と非平衡条件を導入した化学反応場において、膜・界面を介した時空間発展現象の様相発現の解明と制御を行うことを目的とした。具体的には、非平衡下にある非線形素子を空間的に結合させた反応場について、反応場の境界の形状、配列の仕方、結合強度、及び化学刺激に依存してミクロからマクロレベルに時空間発展する実験系を作製するとともに多様な様相変化を制御した。そして、物理化学パラメータを含む、反応-拡散-輸送が結合された自律系の理論モデルを構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Interactions between sex hormones and 1 1,2-di-o-myristoyl-sn-glycero-3-phospho choline monolayer : Characteristics of the liposome, surface area versus surface pressure of the monolayer, and microscopic observation (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, A.Ikeguchi, T.Shiota, R.Komori, N.Kumazawa, M.Tsutsumi, M.Denda
  • 雑誌名: Bulletin Chemical Society of Japan 84 ページ: 283-289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Wave Between Two Oscillators in the Photosensitive Belousov-Zhabotinsky Reaction Depending on the Difference in the Illumination Time (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, K.Kashima, H.Kitahata, Y.Mori
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 114 ページ: 9124-9129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchronized motion of the water surfaces around two fixed camphor disks (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kitahata, K.Kawata, S.Takahashi, M.Nakamura, Y.Sumino, S.Nakata
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 351 ページ: 299-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-motion of a benzoquinone disk coupled with a redox reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: N.J.Suematsu, Y.Miyahara, Y.Matsuda, S.Nakata
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 114 ページ: 13340-13343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collective behavior of inanimate boats (2010)
  • 著者名/発表者名: N.J.Suematsu, S.Nakata, A.Awazu, H.Nishimori
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 81 ページ: 056210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mode-switching of the self-motion of a camphor boat depending on the diffusion distance of camphor molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: N.J.Suematsu, Y.Ikura, M.Nagayama, H.Kitahata, N.Kawagishi, M.Murakami, S.Nakata
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 114 ページ: 9876-9882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apex of a V-shaped cut field acts as a pacemaker on an oscillatory system (2010)
  • 著者名/発表者名: I.N.Motoike, S.Nakata, Y.Iguchi, K.K.Takemura, K.Hayashi, K.Yoshikawa
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 490 ページ: 238-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinguishing among gases with a semiconductor sensor depending on the frequency modulation of a cyclic temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, K.Kashima
  • 雑誌名: Electroanalysis 22 ページ: 1573-1580
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and theoretical studies on the self-motion of a phenanthroline disk coupled with complex formation (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Iida, N.J.Suematsu, Y.Miyahara, H.Kitahata, M.Nagayama, S.Nakata
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 12 ページ: 1557-1563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-motion of a camphor disk on an aqueous phase depending on the alkyl chain length of sulfate surfactants (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, M.Murakami
  • 雑誌名: Langmuir 26 ページ: 2414-2417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mathematical analysis of intercellular calcium propagation induced by ATP (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tsutsumi, H.Kitahata, S.Nakata, Y.Sanno, M.Nagayama, M.Denda
  • 雑誌名: Skin Research Technology 16 ページ: 146-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous deformation of an oil droplet induced by the cooperative transport of cationic and anionic surfactants through the interface (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumino, H.Kitahata, H.Seto, S.Nakata, K.Yoshikawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 113 ページ: 15709-15714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillation in penetration distance in a train of chemical pulses propagating in an optically-constrained narrowing channel (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Kitahata, K.Fujio, J.Gorecki, S.Nakata, Y.Igarashi, A.Gorecka, K.Yoshikawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 113 ページ: 10405-10409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intermittent motion of a camphor float depending on the nature of the float surface on water (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, N.Kawagishi, M.Murakami, N.J Suematsu, M.Nakamura
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces A 349 ページ: 74-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arnold tongue of electrochemical nonlinear oscillators (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, K.Miyazaki, S.Izuhara, H.Yamaoka, D.Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 113 ページ: 6876-6879
  • 査読あり
• [雑誌論文] A liquid/liquid interface excited by stimulation with water (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, K.Ishibashi, K.Kawata, Y.Sumino, S.Nakanishi, K.Sonoda
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 332 ページ: 254-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wave Propagation in the Photosensitive Belousov-Zhabotinsky Reaction across an Asymmetric Gap (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ichino, K.Fujio, M.Matsushita, S.Nakata
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 113 ページ: 2304-2308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bifurcation of self-motion depending on the reaction order (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nagayama, M.Yadome, M.Murakami, N.Kato, J.Kirisaka, S.Nakata
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 11 ページ: 1085-1090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical sensing with dynamical nonlinear information (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, S.Izuhara, K.Masui, M.R.Islam
  • 雑誌名: International Journal of Unconventional Computing 5 ページ: 39-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-motion of a phenanthroline disk on divalent metalion aqueous solutions coupled with complex formation (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, Y.Arima
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces A 324 ページ: 222-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillation of a water surface in contact with a fixed camphor disk (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kitahata, K.Kawata, Y.Sumino, S.Nakata
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 457 ページ: 254-258
  • 査読あり
• [学会発表] SDS水相上で自律運動する樟脳船 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田聡、末松信彦、松田唯
  • 学会等名: 第91日本化学会春季年会2D2-30
  • 発表場所: 神奈川大学、横浜
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Coupling of reactiondiffusion and self-motion under nonequilibrium conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田聡
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 界面活性剤に依存した自律運動のモードスイッチング (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田聡、村上舞
  • 学会等名: 日本化学会春季年会4E2-13
  • 発表場所: 近畿大学、東大阪
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 樟脳浮きの振動運動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中田聡、末松信彦、村上舞、川岸奈央
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会2E6-49
  • 発表場所: 日大理工、船橋
  • 年月日: 2009-03-28
• [図書] 自己組織化ハンドブック(反応-拡散-対流の結合による自律系のスイッチング)(NTS、国武豊喜 監修、NTS) (2009)
  • 著者名/発表者名: 中田聡、北畑裕之
  • 総ページ数: 240-243
• [図書] よみがえれ!科学者魂(丸善) (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聰、雨宮隆、鴨下顕彦、露本伊佐男、中田聡
  • 総ページ数: 55-72
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/bukkan/nakata.htm