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2014 年度 実績報告書

印象派の精神に基づく濡れ現象の研究の展開

研究課題

研究課題/領域番号 24244066
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

奥村 剛  お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (80271500)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワードソフトマター物理 / スケーリング法則 / 濡れ / 粉粒体
研究実績の概要

印象派の精神とは、ソフトマターの先駆的研究によりノーベル物理学賞を受賞した故de Gennes教授が、理論研究者を印象派画家にたとえた言葉で、枝葉末節に目をつぶりシンプルな物理的本質をえぐりだす精神である。本研究代表者は、この精神で研究を行い、理論・実験・シミュレーションの研究を複合して濡れ・表面張力現象や物質強度について研究し、シンプルで本質的理解をもたらしてきている。本研究では、一連の濡れの研究をさらに発展させ、粉粒体等へも研究を展開し、工学や企業の開発現場等で指導原理となり得るシンプルで本質を突いた理解と法則を明確に示すことを目的としている。具体的には主に以下のような研究を展開した。
1.滴(バブル)の動力学:液中液滴の融合における電場効果に関する研究、ならびに、あるオリジナルな実験系に現れる流体の特異形状と自己相似動力学に関する研究が大きく進んだ。
2.粉粒体の動力学:ブラジルナッツ効果の研究が格段に進み、さらに、新しい二つの実験系を構築して行った研究が進み、粉粒体の物理学に新しく複眼的な切り口で切り込むことができるようになった。
3.テクスチャー表面の濡れ:シンプルなテクスチャーにおける浸透現象とその応用研究について論文をまとめ、さらに、新たな実験系を組み上げて新しい研究を開始して順調に結果を得てきている。
4.その他:本研究課題のベースとなった基盤Bのメインテーマである破壊現象に関し、専門性レベルの異なる2報の招待レビュー論文を発表した。また、印象派物理学の精神に基づいて、スポーツの物理の研究に着手し、学会発表を行った。さらに、新たな視点から、ポリマーフォームシートの破壊の実験に着手し、学会発表等を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度は、新しい研究にいくつか着手し、それが大きく発展し、今後のさらなる研究の展開が非常に強く期待できる。また、関連研究での招待講演を数多く受け(H25年度に比べ倍以上に増加)、当該分野に大きなインパクトを与えつつある。さらに、IFが5を超える論文一報を発表し、さらに、もう一報、IFが5を超える論文誌にて、レフェリーの建設的指摘に従った改訂第2版が審査中である(その後、H27年4月8日論文掲載決定)。また、イタリアで行った、本研究内容を含んだselected oral talkは、講演後、聴衆から大きな反響があり、後日、主催者から特に選ばれて招待論文の投稿を打診された。

今後の研究の推進方策

極めて順調に研究が進んでいる。以下のテーマに関する研究を、論文の発表を目指して、今後も展開していく。
(1)滴やバブルの動力学、(2)粉粒体の動力学、(3)テクスチャー表面の濡れ、(4)その他(スポーツの物理を含む)。
また、今後の研究のさらなる展開を目指し、新しいテーマの開拓にも貪欲に取り組んでいく。

  • 研究成果

    (46件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (42件) (うち招待講演 12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Towards combinatorial mixing devices without any pumps by open-capillary channels: fundamentals and applications2015

    • 著者名/発表者名
      Marie Tani, Ryuji Kawano, Koki Kamiya, and Ko Okumura
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: - ページ: 印刷中

    • DOI

      TBD

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simple views on the strength and toughness of bio-composites consisting of soft and hard elements2015

    • 著者名/発表者名
      Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      MRS Bulletin

      巻: 40 ページ: 333-339

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1557/mrs.2015.66

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strength and toughness of bio-fusion materials2014

    • 著者名/発表者名
      Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      Polymer J.

      巻: 47 ページ: 99-95

    • DOI

      10.1038/pj.2014.97

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Granular physics in two dimension: jamming, bubbling, clogging and meandering,2015

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      Seminars PMMH
    • 発表場所
      ESPCI, Paris
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple views on granular dynamics: jamming, bubbling, clogging, and meandering2015

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      XIV International Workshop on Complex Systems
    • 発表場所
      Fai della Paganella (Italy)
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-25
  • [学会発表] ポリマーフォームシートの引裂き破壊2015

    • 著者名/発表者名
      武居 淳,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 微細加工表面での濡れ転移II2015

    • 著者名/発表者名
      谷茉莉,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] ヘレショウセル中のバブルの破壊III2015

    • 著者名/発表者名
      村野真由子、木元菜月、奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 擬2次元ホッパー中での粉粒体の動力学II2015

    • 著者名/発表者名
      八木澤唯,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] ヘレショウセル中の液滴下降II2015

    • 著者名/発表者名
      矢橋美慧,木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 粉粒体系における蛇行現象II2015

    • 著者名/発表者名
      吉村幸希,八木澤唯,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] Simple views on granular dynamics: jamming, bubbling, clogging, and meandering2015

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, University of Tokyo
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Crack Growth Under Fixed Energy Release Rate2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takei, and Ko Okumura
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, University of Tokyo
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Imbibition of Micro-patterned Surfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Marie Tani and Ko Okumura
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, University of Tokyo
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Bursting of a bubble confined in between two plates2015

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Murano, Natsuki Kimoto, and Ko Okumura
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, University of Tokyo
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Liquid drops falling in a Hele-Shaw cell2015

    • 著者名/発表者名
      Misato Yahashi, and Ko Okumura
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, University of Tokyo
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Meandering air flow in a granular bed2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshimura, Yui Yagisawa, and Ko Okumura
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, University of Tokyo
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] 人工雪崩実験に基づく次世代型ハザードマップの構築2015

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      Simple views on granular materials: jamming, bubbling, clogging, and meandering
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-12 – 2015-03-13
    • 招待講演
  • [学会発表] 実験・理論研究の同時進行によるスケーリング法則の発見 -- 液滴・バブル・濡れ・粉粒体・天然複合材料の研究を例として --2015

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      統計物理学懇談会(第 3 回)
    • 発表場所
      慶應大学日吉キャンパス来往舎
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 印象派物理学入門:ソフトマターに関する最近の研究から2015

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      第28期CAMMフォーラム1月例会
    • 発表場所
      東京表参道「アイビーホール」
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple Views on the Strength and Toughness of Fusion Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Fusion Materials
    • 発表場所
      Takeda Hall, The University of Tokyo
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-04
  • [学会発表] 印象派物理学で複雑な対象からシンプルな理解を導く:企業開発現場へのフィードバックを目指して2014

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      革新的研究開発推進プログラム(ImPACT) 超薄膜化・強靭化「しなやかなタフポリマー」の実現ワークショップ
    • 発表場所
      TKP市ヶ谷カンファレンスセンター
    • 年月日
      2014-09-30 – 2014-09-30
    • 招待講演
  • [学会発表] MEMS technology meets scaling laws for biology2014

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会シンポジウム「Beyond Biophysics!: 細胞スケールにおける物理・化学・機械的な制御が生み出す新たな生物物理学」
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] フナムシの吸水現象を模擬したテクスチャー表面での浸透現象の動力学2014

    • 著者名/発表者名
      谷茉莉,石井大佑,伊藤嵩人,針山孝彦,下村政嗣,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] 微細加工表面への浸透現象V2014

    • 著者名/発表者名
      谷茉莉,川野竜司,神谷厚輝,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] 歩行・走行の物理2014

    • 著者名/発表者名
      村野真由子,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] ヘレショウセル中のバブルの破裂II2014

    • 著者名/発表者名
      村野真由子,木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] 擬2次元ホッパー中での粉粒体の動力2014

    • 著者名/発表者名
      八木澤唯,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] ヘレショウセル中の液滴下降2014

    • 著者名/発表者名
      矢橋美慧,木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] 粉粒体系における蛇行現象2014

    • 著者名/発表者名
      吉村幸希,八木澤唯,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] Coalescence and non-coalescence of a liquid droplet to a bath of the same liquid in a confined space under static electric field2014

    • 著者名/発表者名
      Maria Yokota and Ko Okumura
    • 学会等名
      Condensed Matter in Paris 2014
    • 発表場所
      Universite Descartes, Paris
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [学会発表] Fracture of thin sheet of soft solidified foam: interplay of visco- and plasto-elasticity2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kashima and Ko Okumura
    • 学会等名
      Condensed Matter in Paris 2014
    • 発表場所
      Universite Descartes, Paris
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [学会発表] High-velocity drag friction in granular media near the jamming point2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Takehara and Ko Okumura
    • 学会等名
      Condensed Matter in Paris 2014
    • 発表場所
      Universite Descartes, Paris
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [学会発表] 微細加工表面への浸透現象2014

    • 著者名/発表者名
      谷茉莉,奥村剛
    • 学会等名
      関東ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-19 – 2014-08-19
  • [学会発表] ヘレショウセル中のバブルの破裂2014

    • 著者名/発表者名
      村野真由子,木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      関東ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-19 – 2014-08-19
  • [学会発表] 擬2次元ホッパー中での粉粒体の動力学2014

    • 著者名/発表者名
      八木澤唯,奥村剛
    • 学会等名
      関東ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-19 – 2014-08-19
  • [学会発表] ヘレショウセル中の液滴下降2014

    • 著者名/発表者名
      矢橋 美慧,木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      関東ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-19 – 2014-08-19
  • [学会発表] 粉粒体系における蛇行現象2014

    • 著者名/発表者名
      吉村 幸希,八木澤唯,奥村剛
    • 学会等名
      関東ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-19 – 2014-08-19
  • [学会発表] 粉粒体動力学におけるジャミング転移とその周辺の話題2014

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      粉体工学会「計算粉体力学研究会」
    • 発表場所
      同志社大学,
    • 年月日
      2014-07-30 – 2014-07-30
    • 招待講演
  • [学会発表] High-velocity drag friction in granular media near the jamming point2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Takehara and Ko Okumura
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences: Granular & Granular-Fluid Flow
    • 発表場所
      Stonehill College, USA
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
  • [学会発表] 印象派物理学からのタフポリマー創出への挑戦2014

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)「タフポリマー」ワークショップ
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-07-17 – 2014-07-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple Views on the Dynamics of Fluids in Confined space and the Fracture of Soft Polymer Foams2014

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      NIMS Conference 2014 - A Strong Future from Soft Materials
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center,
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple views on the dynamics of fluids in confined space2014

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      Dynamics at Interfaces
    • 発表場所
      OIST,Okinawa, JAPAN
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Imbibition dynamics on surfaces of legs of a small animal and on artificial surfaces mimicking them2014

    • 著者名/発表者名
      Marie Tani, Daisuke Ishii, Shuto Ito, Takahiro Hariyama, Masatsugu Shimomura and Ko Okumura
    • 学会等名
      Dynamics at Interfaces
    • 発表場所
      OIST, Okinawa, JAPAN,
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Bursting of a bubble confined in between two plates2014

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Murano, Natsuki Kimoto and Ko Okumura
    • 学会等名
      Dynamics at Interfaces
    • 発表場所
      OIST, Okinawa, JAPAN
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 招待講演
  • [備考] 奥村研究室ホームページ

    • URL

      http://www.phys.ocha.ac.jp/okumuralab/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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