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研究テーマ：植物×材料×情報×力学
本研究では、メカニズムを知る理学的アプローチとモノづくりを目指す工学的アプローチを組み合わせた理工学連携の研究を行っています。
発生の研究では、植物器官などにおいて「どのようにカタチが生まれるか」を数値シミュレーションで理解する発生生物学研究を行っています。µmスケールの受精卵からmmスケールの花びらまで有限要素法による連続体力学で再構築し、分子と形態の相互フィードバック機構を明らかにします。
構造の研究では、植物が力学的特性を使って「どのようにカタチを支えるか」を物理的視点から明らかにする構造力学研究を行っています。特に弾性力学を用いて、植物の硬さと形によってどのような力学的利点を生むかを理解し、植物特有の優れた力学的合理性を明らかにします。
機能の研究では、植物が「どのようにチカラを生み出すか」に着目し、力を生み出す仕組みを応用したアクチュエータ開発を行っています。シリコンゲルなどのソフトマテリアルを用いて、圧力や異方的な変形を制御し、柔軟性や力の発生を生み出す力学条件を明らかにします。
運動の研究では、「どのようにチカラを活かし動きを生むか」をデータから読み解き、その運動原理を応用するソフトロボティクス研究を行っています。植物が生み出した力を大きな変形や高速な運動へとつなげる仕組みを明らかにします。特にハエトリソウなどの高速な運動原理を参考に、わずかな刺激や力を大きな変形へと増幅する動的曲面デザインを提案し、従来にない新しいソフトアクチュエータやロボットの開発に挑戦しています。
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