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自己駆動液滴を構成要素として用いた液滴ロボットの設計と機能制御

以自驱动液滴为部件的液滴机器人设计与功能控制

基本信息

批准号：
20K03881
负责人：
田中晋平
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は、液滴ロボットの構成要素である、アクティブな液滴（界面活性剤を放出する液滴）とパッシブな液滴（界面活性剤を放出しない液滴）の相互作用について主に研究した。液滴ロボットは液滴を躯体とモーターの両方に利用する構想であるが、全ての液滴がその両方の役割を果たす必要はなく、躯体のみに利用する液滴はそれ自体では自己駆動しない、パッシブな液滴でもよい。本年度の実験及び理論的研究は、このパッシブな液滴の存在がアクティブな液滴の自己駆動性にどのように影響するのか、について、最も単純な2体系を用いて明らかにした。その結果、パッシブな液滴は真に受動的であるわけではなく、その存在によってアクティブな液滴の自己駆動性に大きな影響を与えることが明らかになった。最も大きな効果は、パッシブな液滴がアクティブな液滴から放出された界面活性剤を吸収することで、放出量が少ない場合でも効率的に界面活性剤濃度の勾配を維持する役割を果たすことである。この効果により、アクティブな液滴は、それ単体では自己駆動できないような条件下においても、パッシブな液滴が共存することによって自己駆動することが可能となる。これにより、アクティブな液滴の駆動持続時間が数倍に伸びることがわかった。また、パッシブな液滴の存在により、それまで観測されなかった運動モードが誘起されることも明らかになった。これらの結果は、国際学術誌のSoft Matterにて発表した。

This year, the main research on the interaction between the constituent elements of the droplet and the droplet (surfactant release droplet) was carried out. Drops of liquid are used in a variety of ways. Drops of liquid are used in a variety of ways. This year's practical and theoretical research on the existence of liquid droplets, the influence of liquid droplets on their mobility, and the application of pure 2 systems As a result, the liquid droplets are really affected by the existence of the liquid droplets. When the maximum amount of liquid droplets is released, the surfactant concentration is absorbed, and the release amount is reduced, the surfactant concentration is maintained, and the effect is reduced. The result is that the liquid droplets move independently under different conditions. The liquid droplets move independently under different conditions. The liquid droplets are moved several times over. The presence of liquid droplets in the body of a human being causes the movement of human beings. The results of this study are presented in International Journal of Soft Matter.