Spatiotemporally developed self-propelled objects

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研究実績の概要を以下の１－３に示す。１．多様な運動様相を発現するための自己駆動体の構築：界面張力差を駆動力とした自己駆動体について、サリチル酸エチル（SE）20個とサリチル酸ブチル（SB)20個の液滴を界面活性剤水曜的に浮かべて実験した。その結果、自己駆動しながら、逐次的かつ選択的に異種の液滴が融合することを見い出した。その原因として、界面張力差、接触角、ラプラス圧を測定した結果、異種液滴間の界面ポテンシャル差であることを明らかにした。逆に同種液滴間では界面ポテンシャル差が生じないことから融合しないと考察した。その他、Briggs-Rauscher反応系を用いた液滴の運動モードスイッチングの条件を見い出した。２．表面張力差の反転を用いた走化性と脱出機能発現：クマリンとクマリン誘導体（4-methylcoumarin, 6-methylcoumarin）の円板を自己駆動体として水面に浮かべ、リン酸ナトリウム円板を化学刺激として水槽の中心底面に置いて実験した。その結果、リン酸ナトリウム密度に依存して、連続運動、正と負の化学走性の繰り返し、リン酸ナトリウム円板上での振動運動の運動モード分岐が観察された。またこの運動モード分岐が自己駆動体と塩基との加水分解反応速度（UVとNMRにより測定）、自己駆動体の水への溶解速度、及び表面張力の駆動体濃度依存性によって決定した。３．非平衡の維持による持続的な自己駆動体の構築：樟脳自己駆動体で非平衡開放系が維持される仕組みを理解するための実験を行った。まず球体水面を微小重力下で発現し、境界のない場での実験を行ったところ、1個の自己駆動体では等速回転運動、2個の場合は同調運動が生じることを見い出した。またマランゴニ流効果について水相の深さと樟脳自己駆動体の並進運動速度の関係を表面張力の時間変化と樟脳分子膜の展開の可視化に基づいて解明した。