第７０回流体懇話会のご案内
平成１３年１０月１７日
流体懇話会の講演会を下記のように開催いたします。どうぞご参加下さい。
講師：河内啓二（東京大学先端科学技術研究センター）
演題：生物の飛行メカニズム
内容：微小サイズの機械の設計は、人類にとって未知の分野である。物体の大き
さが変わると多くの物理量が変化する。人間の大きさはメートルサイズであるた
め、我々の感覚も思考方法も知らず知らずのうちにメートルサイズの「常識」に
立脚している。私達は自然界の微小生物の運動を観察することで、何がサイズに
より変わるべきで、何が変わらないべきかを考えている。生物のシステムは長い
自然淘汰の歴史を経て、その優越性・信頼性が確認されているところが魅力であ
る。我々が生物のシステムを調べてみると、生物が与えられた環境に見事に適応
しているのが普通であり、さらに環境の厳しい場合には最適に適応している例が
数多く見出されている。
本講演では飛行や泳ぎ・推進などの流体中の運動メカニズムを、生物の大きさ
をパラメタとして説明する。我々の慣れ親しんでいるメートルサイズの世界では、
圧力が主体であるのに対し、物体が小さくなるにつれて粘性力が主体になり、さ
らにサイズが小さくなると、水の表面張力や、流体分子の運動量の不均一から生
ずるブラウン運動が無視できなくなる。まず、メートルサイズの世界で、運動器
官として広く使われている翼について説明し、航空機から鳥、あるいは魚の鰭ま
で広く使われていることを示す。続いてセンチメートルからミリメートルの大き
さに移り、この領域ではどんなに優秀な翼でも、粘性力が圧力に匹敵する大きさ
になり、昆虫の翼の形状や運動メカニズムが、メートルサイズの世界の常識から
大きく異なっていることを説明する。さらに物体が小さくなると、翼は粘性力の
ため運動器官としてもはや有効ではなくなり、生物は粘性力を利用してパラシュー
トのように抗力主体の運動器官を採用するようになる。また、ミズスマシやアメ
ンボのように、表面張力を利用した水上生活が可能になる。さらに、マイクロメー
タサイズ以下になると流体の分子の影響が出始め、ブラウン運動が顕著になる。
この大きさの生物は、環境を積極的に受け入れ、ブラウン運動に適応して生活し
ている。このように統一的に眺めてみると、人類の開発したメカニズムは、メー
トルの世界でのみ十分成熟し、ある目的では生物を追い越してもいるが、小さな
サイズの世界では、人工物は極めて未熟で、生物に学ぶことが極めて多い。
日時：１１月９日（金） １６：３０〜１８：００
場所：電気通信大学 東４号館８階ＡＶ会議室（８０２号室）
流体懇話会事務局
（電気通信大学）
電話：0424-43-5394
ＦＡＸ：0424-84-3327
e-mail：nagare@maekawa.mce.uec.ac.jp
流体懇話会のお知らせ
連絡は懇話会事務局(naoya@miyazaki.mce.uec.ac.jp) まで
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