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2013 年度 実績報告書

非線形非平衡状態のソフトマターとしての細胞運動の流体力学モデル

研究課題

研究課題/領域番号 23740317
研究機関東北大学

研究代表者

義永 那津人  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90548835)

キーワード非線形非平衡物理 / 生物物理 / アクティブマター / マランゴニ効果 / 非平衡相転移
研究概要

本年度は、課題研究のまとめとして「Pattern Formation and Oscillatory Phenomena」の本の一章「Dyanamics of Droplets」として執筆した。また、研究成果の発表の機会にも数多く恵まれ、イギリス、ケンブリッジのアイザックニュートン数理科学研究所で行われた滞在型研究会に参加し、招待講演を行うとともに様々な研究者に対し我々の研究成果や関連研究についての議論をすることができた。他にも、カブリ理論物理学研究所での滞在型研究会にも参加し、また、アメリカ物理学会やその他国内の学会やセミナーに招かれたものも含めて11件講演することができた。滞在型研究会で行った講演は、すべて録画され世界中から視聴可能になっている。これらの機会により、我々が発展させた、ストレスファイバーの流体力学的記述や、化学反応を用いた自発運動や変形についての研究成果を世界中に広めることができたと考えている。
また、化学反応により、等方的な環境から対称性を破って、変形し運動する液滴のモデルについて縮約された方程式を導出し、自発運動によって作り出される周りの流れ場についてその力学的な特徴を明らかにした。これはPhysical Review E誌に掲載されている。さらに、数値計算によって自発運動と変形を再現することにも成功し、日本物理学会などですでに発表を行っている。三年間の研究の総まとめとして、十分な成果発表であったとともに、生物系の研究者との新たなネットワーク作りにも成功し、今後につながる研究の芽もいくつか出始めた充実した年度であった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spontaneous motion and deformation of a self-propelled droplets2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuhiko Yoshinaga
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 89 ページ: 012913

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.89.012913

    • 査読あり
  • [学会発表] 自発的に運動する液滴の形と相互作用2014

    • 著者名/発表者名
      義永那津人
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚(東海大学)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Spontaneous motion and deformation of a droplet driven by chemical reaction2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuhiko Yoshinaga
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      デンバー(コロラドコンベンションセンター・アメリカ)
    • 年月日
      20140303-20140307
  • [学会発表] Spontaneous motion and deformation of a self-propelled droplet2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuhiko Yoshinaga
    • 学会等名
      Active Matter: Cytoskeleton, Cells, Tissues and Flocks
    • 発表場所
      サンタバーバラ(カブリ理論物理学研究所・アメリカ)
    • 年月日
      20140224-20140314
  • [学会発表] Dynamics of shape in nonequilibrium soft materials2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuhiko Yoshinaga
    • 学会等名
      The AIMR International Symposium 2014
    • 発表場所
      仙台(仙台国際センター)
    • 年月日
      20140217-20140220
  • [学会発表] Dynamics of shape in nonequilibrium soft materials2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuhiko Yoshinaga
    • 学会等名
      Cooperation of Computational Materials Science and Mathematics toward Smart Materials Design II ― What Materials Informatics brings in? ―
    • 発表場所
      仙台(東北大学)
    • 年月日
      20140108-20140109
  • [学会発表] Physical picture of a continuum model for crack propagation2013

    • 著者名/発表者名
      義永那津人
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会「連続体力学の数理」第13回ワークショップCoMFoS13
    • 発表場所
      金沢(金沢大学サテライト・プラザ)
    • 年月日
      20131012-20131014
  • [学会発表] Spontaneous motion and deformation of a droplet driven by chemical reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Natsuhiko Yoshinaga
    • 学会等名
      Dynamics of Suspensions, Gels, Cells and Tissues
    • 発表場所
      ケンブリッジ(アイザックニュートン数理科学研究所・イギリス)
    • 年月日
      20130624-20130628
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の力学と、人工システムにおける自発運動2013

    • 著者名/発表者名
      義永那津人
    • 学会等名
      計算科学ユニット第7回研究交流会
    • 発表場所
      京都(京都大学)
    • 年月日
      20130422-20130422
    • 招待講演
  • [図書] Pattern Formations and Oscillatory Phenomena edited by Shuichi Kinoshita, Chapter 3 Dynamics of Droplets2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kitahata, Natsuhiko Yoshinaga, Ken H. Nagai, Yutaka Sumino
    • 総ページ数
      280(85-118)
    • 出版者
      Elsevier
  • [備考] 研究代表者による研究内容に関するwebページ

    • URL

      http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/~yoshinaga/

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公開日: 2015-05-28  

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