外部環境に応じて物質輸送と物質破壊を切り替える自律型分子マシン集団の設計と構築
设计和构建自主分子机器群,根据外部环境在材料运输和材料破坏之间切换
基本信息
- 批准号:15J11385
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2015
- 资助国家:日本
- 起止时间:2015-04-24 至 2017-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本年度は,昨年度に開発した遠心デバイスを利用した複雑形状マイクロゲル粒子作製法を発展させ,白金の過酸化水素水に対する触媒反応を利用して自律運動する複雑形状マイクロゲル粒子の構築とその解析に取り組んだ.この方法で作製された白金を含む複雑形状マイクロゲル粒子は,過酸化水素水溶液中で酸素の気泡を発生させながら推進する様子が観察された.さらに本研究では,複雑形状マイクロゲル粒子の運動に関する数理モデルを構築し,それに基づいてシミュレーションした結果と実験結果との比較を行った.ここで構築した数理モデルは駆動力の揺らぎに着目したモデルである.このシミュレーションの結果,特に白金部位を二つ有するプロペラ型マイクロゲル粒子に非対称な駆動力の揺らぎを加えた場合,非自明な自律的円運動を示すことがわかった.この非自明な円運動は,前述の実験でも同様に観察された.この成果は,査読ありの学術雑誌に掲載された.H28年度では,前述のような自律運動システムを集団系に拡張するための基礎科学的な研究として,自律運動するマイクロ粒子集団が示す集団運動の解析とその数理モデルの構築にも取り組んだ.本研究では,マイクロパターン電極上にマイクロ粒子分散液を満たした後,電極間に直流電圧を印加し,粒子の運動を観察した.粒子密度が低い領域では,粒子それぞれが自律的に運動する様子が確認されたものの,その運動に方向性はみられなかった.一方,粒子密度が高い領域では,マイクロ粒子が集団を形成することで方向性のある集団運動が生じることがわかった.現在,この集団運動の数理モデルの構築に取り組んでいる.本成果は,集団自律運動の基礎科学的な知見として,集団として機能する群マイクロマシンの構築だけでなく,物質を自律的に輸送するシステムの構築,非線形・非平衡科学関連する現象の解明など,多くの分野で役立つと期待できる.
は this year, yesterday's annual に open 発 し た telecentric デ バ イ ス を using し た complex shape 雑 マ イ ク ロ ゲ ル particle method for を 発 exhibition さ せ, water, water acidification passes platinum の に す seaborne る catalyst against 応 を using し て exercise self-discipline す る complex shape 雑 マ イ ク ロ ゲ ル particle の build と そ の parsing に group take り ん だ. こ の way で cropping さ れ を contain む た platinum complex shape 雑 マ イ ク ロ ゲ ル は particles, acidification passes の で acid in aqueous solution, water element 気 bubble を 発 raw さ せ な が ら propulsion す る others child が 観 examine さ れ た. さ ら に this study で は, complex shape 雑 マ イ ク ロ ゲ ル particles moving の に masato す る mathematical モ デ ル を build し そ れ に base づ い て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン し と た results be 験 results と の is line を っ た. Youdaoplaceholder0 で construct た mathematics and physics モデ た 駆 駆 駆 dynamic <s:1> らぎに focus on らぎに たモデ である である である. こ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の results, especially に platinum parts を two つ have す る プ ロ ペ ラ type マ イ ク ロ ゲ ル particle に non said seaborne な 駆 power の 揺 ら ぎ を plus え た occasions, not self-evident な を has drifted back towards ¥ movement of self-discipline and shown す こ と が わ か っ た. <s:1> non-self-evident な yen motion な, the aforementioned で empirical で is similar to に観 observation された. The <s:1> results can be found in the 読あ 雑 academic 雑 journal に and published in された. H28 annual で は, の よ う な exercise self-discipline シ ス テ ム を set 団 department に company, zhang す る た め の な of basic science research と し て, self-discipline movement す る マ イ ク ロ particle sets 団 が 団 す set in motion の parsing と そ の mathematical モ デ ル の build に も group take り ん だ. This study で は, マ イ ク ロ パ タ ー ン electrode に マ イ ク ロ particle dispersion を against た し た, electrodes に dc 圧 を Inca し, particle の movement を 観 examine し た. Low particle density が い field で は, particle そ れ ぞ れ が self-discipline に movement す る others child が confirm さ れ た も の の, そ の movement に directional は み ら れ な か っ た. High side, the particle density が い field で は, マ イ ク ロ particle が set 団 を form す る こ と で directional の あ る set 団 sports が じ る こ と が わ か っ た. Now, the motion of the <s:1> group motion <s:1> mathematics モデ モデ <s:1> construct に taking the group んで る る. This achievement は, sets 団 exercise self-discipline の な knowledge of basic science と し て, set 団 と し て function す る group マ イ ク ロ マ シ ン の build だ け で な く, material を self-discipline に conveying す る シ ス テ ム の constructs, nonlinear, non equilibrium science masato even す る phenomenon の interpret な ど, more く の eset で servants made つ と expect で き る.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
動的自己組織化:定常電場によるマイクロ粒子の自発的な集団輸送
动态自组装:稳定电场下微粒的自发集体传输
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:早川雅之;岸野友輔;瀧ノ上正浩
- 通讯作者:瀧ノ上正浩
Directional Collective Motion of Microparticles Driven by Sawtooth-Shaped Electric Field
锯齿状电场驱动微粒的定向集体运动
- DOI:
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Masayuki Hayakawa;Masahiro Takinoue,
- 通讯作者:Masahiro Takinoue,
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早川 雅之其他文献
IgG型冷式抗体による自己免疫性溶血性貧血を疑った1症例
IgG冷抗体疑似自身免疫性溶血性贫血1例
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
名倉 豊;曽根 伸治;中村 潤子;早川 雅之;會田 砂良;川端 みちる;澤田 良子;廣瀬 有香;奥谷 美紅;上原 茅紘;三谷 友一;樋渡 光輝;滝田 順子;山崎 翔;石井 一彦;池田 敏之;岡崎 仁 - 通讯作者:
岡崎 仁
Manipulation of microparticles with electric fields modulated by surfactant as molecule-electrode interface
用表面活性剂调制的电场作为分子-电极界面操纵微粒
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
MASUKAWA K. Marcos;早川 雅之;瀧ノ上 正浩 - 通讯作者:
瀧ノ上 正浩
早川 雅之的其他文献
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- 批准号:
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