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Effective active stress in collective behaviours of active matters

主动事物集体行为中的有效主动应激

基本信息

批准号：
20K03874
负责人：
義永那津人
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tohoku 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 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アクティブマターは、エネルギー注入による粒子や細胞の自発的な運動や変形のメカニズムや、非平衡状態で多数の自己駆動粒子が示す集団運動の解明を目指す分野である。細胞や細菌の集団挙動の理解や、最近では、Janus粒子やパッチ粒子を用いて人工的に作製されたコロイド粒子の動的な凝集構造の理解や応用などの研究が行われている。前年度までに、集団運動中の細菌の拡散と応答の解析を行い、実験結果との比較を行ってきた。本年度も継続して、VicsekモデルとActive Brownian粒子、そして流体相互作用を模した長距離の回転相互作用を入れたモデルで、集団運動における拡散係数と応答係数の解析を行った。特に、モデルの重要なパラメーターであるPeclet数や配向相互作用の強さを変化させることによって拡散係数や応答がどのように変化するのかを調べた。また、配向の時間変化に対して慣性の効果を取り入れその効果を調べた。拡散係数については、実験で観測されている密度に対してピークを持つことが、Peclet数に依存していることを明らかにし、実験の条件に近い値でピークが出ることが分かった。また、外力を加えた時に応答に関しては、配向相互作用が強ければ、Peclet数にあまり依存せずに高密度になるに従ってより大きな応答を示すことを明らかにした。これは、平均場近似的には配向相互作用が密度依存性を持つことよって説明することができた。細菌を用いた実験結果でも、密度に対して応答係数が単調に増加することが観測されている。慣性の効果は、応答の密度依存性を定性的には変えないが、運動の軌道やノイズ依存性を実験結果と合わせるには必要であることも分かった。これらの結果は理論と実験との比較を含めて論文として投稿し、現在査読コメントに対応している途中である。

アクティブマターは、エネルギー injecting によるparticles and cells の自発's movement や変shaped のメカニズムや, the non-equilibrium state, the majority of self-moving particles, the explanation of the collective movement, the division of the field, and the explanation of the movement of the group. The understanding of cells and bacteria, the collection of bacteria, the recent use of artificial particles, and the use of Janus particles. The understanding of the movement of the agglomerated structure of the particles and the research on the movement of the particles are carried out. The results of the previous year, the analysis of the bacteria in the group movement, the analysis of the bacteria in the group movement, and the comparison of the results of the previous year. This year's も継続して、VicsekモデルとActive Brownian particles, fluid interaction, long-distance interaction, group motion, dispersion coefficient, and answer coefficient analysis. Special feature, important feature of モデルのなパラメーターであるPeclet number, strong alignment interactionを変化させることによって拡divergence coefficient や応 Answer がどのように変化するのかを动べた.また、Alignment time change に対してInertia のeffect をtake り into れそのeffect を Adjustment べた. Pecle t numberにdependenceしていることを明らかにし、実験のconditionsにNearlyい値でピークが出ることが分かった.また, external force をえた time に応 Answer に关しては, alignment interaction が STRONG ければ, Peclet numberにあまりdepends on せずにHigh-density になるに従ってより大きな応 Answer をshow すことを明らかにした.これは、Mean field approximation には Alignment interaction がdensity dependence をhold つことよって explanation することができた. Bacteria are measured using the results of the test and the density of the bacteria. The effect of inertia, the density dependence of response, the qualitative nature of density, and the orbit of movementやノイズdependenceを実験RESultと合わせるにはnecessaryであることも分かった.これらの Result は Theory と実験とのComparison を檁てThesis としてContribution し、Now check 読コメントに対応している中road である.

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Topological defects of dipole patchy particles on a spherical surface

球面上偶极斑片粒子的拓扑缺陷

DOI：
10.1039/d0sm00103a
发表时间：
2020
期刊：
Soft Matter
影响因子：
3.4
作者：
柳沢直也;谷茉莉;栗田玲;Uyen Tu Lieu and Natsuhiko Yoshinaga
通讯作者：
Uyen Tu Lieu and Natsuhiko Yoshinaga

Conformational equilibrium of MinE regulates the allowable concentration ranges of a protein wave for cell division

DOI：
10.1039/d0nr00242a
发表时间：
2020-06-14
期刊：
NANOSCALE
影响因子：
6.7
作者：
Kohyama, Shunshi;Fujiwara, Kei;Doi, Nobuhide
通讯作者：
Doi, Nobuhide

Bayesian Modelling of Pattern Formation from One Snapshot of Pattern

从模式的一个快照进行模式形成的贝叶斯建模

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
arXiv
影响因子：
0
作者：
X. Huang;R. Guegan;Y. Sugahara;Natsuhiko Yoshinaga and Satoru Tokuda
通讯作者：
Natsuhiko Yoshinaga and Satoru Tokuda

Bayesian Modelling of Phase-Field Crystal Models for Targeted Crystalline Patterns

目标晶体图案的相场晶体模型的贝叶斯建模

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanaka;T.;Watanabe;M.;Ebihara;Y.;Fujita;S.;Nishitani;N.;& Kataoka;R.;佐藤勝彦;Natsuhiko Yoshinaga and Satoru Tokuda
通讯作者：
Natsuhiko Yoshinaga and Satoru Tokuda

Model Selection of Nonlinear PDEs for Pattern Formation

用于模式形成的非线性偏微分方程的模型选择

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yutaka Shikano;Hiroshi C. Watanabe;Ken M. Nakanishi;Yu-ya Ohnishi;Christian Ganser;Natsuhiko Yoshinaga
通讯作者：
Natsuhiko Yoshinaga