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本年度は前半に一粒子の往復運動の駆動メカニズムに関するモデルを考案し、その実証を実験とシミュレーションによって行った。実験は疑似一次元水路を用いて行い、液滴の一方向運動および往復運動を観察した。得られた画像データから液滴の位置情報を抽出し、液滴の速度、往復の周期および振幅などを測定した。一方シミュレーションでは、濃度場の変化を反応拡散方程式によって計算し、液滴位置は運動方程式を積分することによって計算した。シミュレーションに必要なパラメータは、主に実験結果から得られる物理量を用いた。以上により、我々のモデルに基づくシミュレーションが、半定量的に実験結果を再現することを明らかにすることができた。また、実験では実現できていないパラメータ領域についてもシミュレーションを行い、そのような場合における液滴の振る舞いを予測することもできた。以上の結果はSoft Matterに投稿、受理された。一方、液滴集団の振る舞いについても同様のモデルを用いた研究を行った。本年度は液滴集団に対しても疑似一次元水路を用いている。この研究により、個々の液滴の往復運動だけでなく、液滴集団のクラスター形成に対しても半定量的なシミュレーション結果を得ることができている。こちらの結果はPhysica Dに投稿、受理されている。後半から多粒子系の実験を開始しており、現在は多粒子の構造化を指標化できる秩序変数を考察しているところである。得られた秩序変数を用いて、本研究の目的である液滴ロボットの進化的設計を開始する。
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