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タイトル: Motion of a Spot in a Reaction Diffusion System under the Influence of Chemotaxis
著者: Kawaguchi, Satoshi
アブストラクト: 最近、自己推進運動する液滴が注目されている。その例として、アニリン油滴が ペトリ皿に満たされた水溶液中で回転運動する実験が報告されている。 回転運動するメカニズムとして、表面張力の異方性に伴うマランゴニー対流で説明 されている。この場合、極めてクリーンな溶液中に球形に近い液滴を振動させることなく 置き、非対称性な表面張力が生じることにより回転運動できるとされている。 一方、生体内ではマクロファージや好中球が遊走性を持ち、化学物質の濃度勾配を感じて 動くことが知られている。この場合、非一様で乱流が生じている生体内でもこれらの微小 球形細胞が回転運動する可能性がある。以上を踏まえて、本研究では遊走項を含む反応拡散系方程式に対して、スポット解の運動方程式を導出した。その結果、速度の3乗のオーダーまで取り込む解析では臨界速度以上になるとスポット解は回転運動し、回転運動の速度に上限は生じない。 しかし、速度の4乗のオーダーまで取り込むと回転運動の速度に上限が生じることがわかった。また、遊走項の存在により、回転運動が存在できる速度の範囲が狭くなることがわかった。 スポット解が回転できなくなる原因は、i) スポット解の不応期により回転運動の速度が減少する、 ii) 遊走項は負の拡散効果を持ち遊走速度成分は負であると結論づけた。
研究業績種別: 原著論文/Original Paper
資料種別: Journal Article
査読有無: あり/yes
単著共著: 単著/solo
発表雑誌名,発表学会名など: Advances in Mathematical Physics
巻: 2018
開始ページ: Article ID 6152961
年月日: 2018年
出版社: Hindawi
出現コレクション:川口 聡

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