研究課題/領域番号 |
20H02712
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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研究機関 | 広島大学 |
研究代表者 |
中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
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研究分担者 |
長山 雅晴 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20314289)
北畑 裕之 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (20378532)
伴野 太祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70613909)
末松 信彦 明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (80542274)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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キーワード | nonlinear / nonequilibrium / oscillation / self-propulsion / bifurcation / pattern formation / self-organization / surface tension |
研究成果の概要 |
代表的な成果は次の2つである。1.酢酸チモールを含む油滴を駆動体として使用し、pHの異なるドデシル硫酸ナトリウム水溶液に浮かべた。その結果、界面張力測定から生成物のチモールが主たる駆動力であること、pH 7.0-8.2と11.1以上でランダムな方向の振動運動、pH 8.9-10.8で往復の振動運動の発現を見い出した。2.水面に展開された4-Stearoyl amidobenzoic acid(SABA)分子膜の上に、駆動体である安息香酸円板を浮かべて実験した。その結果、SABAの表面密度に依存して、ランダム運動、領域が制限された運動、往復運動、停止の運動様相の分岐を見い出した。
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自由記述の分野 |
物理化学、界面化学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
心臓の鼓動や概日リズムなど、生物はリズムを刻みながら生命活動を営んでいる。一方、シマウマの体表模様のような空間パターンも生物の特徴である。このようなリズムとパターンを化学の観点から無生物実験系を使って再現することにより、自律性と応答性の高い自己駆動体を構築することが可能になる。また、非平衡系の維持や集団運動の活用により効果的な物質輸送系や自励ポンプの構築が期待される。さらに、時空間パターン形成を使った自己修復や自己再生材料の開発にもつながると考えられる。加えて、生物のような複雑系におけるリズムとパターン形成を理解するためのモデル実験系になると期待できる。
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