バイオエンジニアリングによる間接飛翔筋羽ばたき機構の解明

通过生物工程阐明间接飞行肌肉的扑动机制

• 批准号: 08878170
• 负责人: 三宅 仁
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08878170/
• 关键词: 昆虫; 間接飛翔筋; 羽ばたき機構; 飛行原理; 3次元再構成; バイオエンジニアリング; バイオメカニズム; バイオメカニカルモデル; シミュレーション

飛行原理についてはダヴィンチなどの先人や近年の航空流体力学などの最新の研究などにおいてすでに解明済みと考えられているが、昆虫などの微小生物の飛行原理(厳密には飛翔筋の駆動機構)の解明はほとんどなされていない。したがって、その解明は工学・医学などはもとより、広く人間活動に影響を与えるものとなると考えられる。本研究においては、間接飛翔筋を用いて飛ぶ昆虫についてバイオメカニズム的解明をすることを目的とした。具体的には一般には寸法(スケール)の制約があり、昆虫の寸法(スケール)を(上方にも下方にも)越えることできないといわれているが、弾性定数等を適当に取ればこの限界を越えられるのではないかという仮定を検証することを目的とした。具体的成果は以下の通りである。1.昆虫胸部のバイオメカニズムモデルを確立した。2.そのデータを用いてシミュレーション用モデルを構築し、さまざまな条件を与えてミュレーションを繰り返し、間接飛翔筋型の昆虫が、一定の周波数で羽ばたく理由、そのメカニズム、スケールの限界などを明らかにした。3.また、そのシミュレーションモデルのパラメータから、人工的に再構成可能な機械的パラメータを求め、天然ゴムおよびある種のプラスティックであることを明らかとした。4.ハチを用い、胸部の弾性定数を自作のレーザー変位計を用いて測定を行なったが、理論値とはかなりかけ離れた数値しか得られなかった。この原因は、試料の変性等の原因が考えられたが、研究年度内では解明できなかった。5.ハチの連続組織切片から胸部飛翔構造部の3次元再構成を試みた。

The flight principle of insects and micro-organisms (flight mechanism of dense flight ribs) has been solved by the latest research on aerodynamics in recent years. The influence of human activities on science and technology The purpose of this study is to investigate the effects of indirect flight on insects. The specific method is to restrict the general method (s), the insect method (s), the upper part (s), the lower part (s), and the lower part (s). Specific achievements are as follows. 1. Insect chest and chest 2. The structure of the system, the condition of the system, the reason of the system, the limit of the system, the frequency of the system, the frequency of the system. 3. The natural and artificial re-construction of the structure may be mechanical, natural and artificial. 4. The number of breasts is determined by the number of feet. The reasons for this, the nature of the sample, etc., are examined and explained in the study year. 5. The tissue section of the chest flying structure of the 3D reconstruction is tried.