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等温条件で働くマイクロ化学マシン

等温条件で働くマイクロ化学マシン
等温条件下工作的微量化学机
批准号：
18651072
负责人：
吉川 研一
金额：
$2.3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2006 至 2007
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18651072/
关键词：
分子機械Marangoni効果界面張力エネルギー変換自発運動Maragoni効果

项目摘要

项目成果

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英文摘要
非平衡・等温条件下における化学エネルギーから運動エネルギーへの返還の原理を解明することは、熱機関を介さない高効率のエネルギー変換の実現にもつながる重要な分野横断的研究課題である。これまでに、我々は非平衡・等温条件下でエネルギー変換する系の普遍的性質を理解するために有効なモデル系として、溶質マランゴニにより駆動され、自発的に運動する液滴の系に注目し研究を進めてきた。これらの知見により、自発運動する液滴において、非平衡開放条件に見られる空間構造形成と自発運動の協同効果が重要であることが見出されており、この効果が非平衡等温条件下でのエネルギー変換の基本メカニズムになっていると推測している。そこで本萌芽研究では、界面活性剤水溶液中でのガラス基板上の油滴の自発的運動、水・アルコール系におけるアルコール液滴の自発的運動などという、溶質マランゴニ効果により駆動される比較的単純な現実空間でのモデル実験を通して、このような仮説を検証、深化させることを目的として実験を進めている。このような目的の元、研究を推進した結果、本年度は以下のような成果を得た:・油・水・界面活性剤系において弾性体生成と崩壊が応力と直接に結合することで、油水界面が変形する不安定性を見出し、その機構に関して解明した。・上記の結果に関連し、油水界面の変形に伴い、液滴が並進運動する系を見出した。・水-アルコール界面の振動不安定性に関して詳細に観察したところ、界面上を波動が伝播すること及び定在波が存在することを見出した。これはマイクロ化学マシンの機構として提唱していた、化学マランゴニ効果の詳細を明らかにする上で重要な発見である。・上記の結果と関連しマランゴニ効果の縮約法に関して、理論的考察を得つつある
期刊论文(11)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Chemical reaction-inspired crystal growth of a coordination polymer toward morphology design and control
DOI： 10.1021/ja065254k
发表时间： 2006-12-13
期刊： JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子： 15
作者： [Masaoka, Shigeyuki, Tanaka, Daisuke, Kitagawa, Susumu]
通讯作者： Kitagawa, Susumu
Self-emergence of Spatio-temporal Structure and Dyncamic Function
时空结构与动力功能的自生
DOI： --
发表时间： 2007
期刊：
影响因子： --
作者： [K.Inoue, S.Ma, C.Jin, 伊藤宏司, Kenichi Yoshikawa]
通讯作者： Kenichi Yoshikawa
Blebbing dynamics in an oil-water- surfactant system through the generation and destruction of a gel-like structure
通过凝胶状结构的生成和破坏，油-水-表面活性剂系统中的起泡动力学
DOI： --
发表时间： 2007
期刊： Phys. Rev. E 76
影响因子： --
作者： [Y. Sumino, H. Kitahata, H. Seto, and *K. Yoshikawa]
通讯作者： and *K. Yoshikawa
マランゴニ効果による水・アルコール界面の不安定化
马兰戈尼效应导致水-醇界面不稳定
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [Ken Nagai, Yutaka Sumino, Kenichi Yoshikawa, 永井健, 永井 健, 永井 健]
通讯作者： 永井 健
共 10 条
    Real-world modeling of life: From DNA to Organoid
    • 批准号：
      20H01877
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $11.65万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Doshisha University
    ミクロ環境場における単分子ゲノムDNAの高次構造相
    • 批准号：
      08F08023
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.51万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Kyoto University
    Real-World Modeling of Self-Emergent Active Cell
    • 批准号：
      17076007
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $55.87万
    • 财政年份：
      2005
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Kyoto University
    キラル低分子による長鎖DNAの折り畳み
    • 批准号：
      04F04154
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2004
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Kyoto University