抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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捻れた形状は,自然界のみならず身の回りの人工物にも多く存在し,様々な機能を発揮するトポロジーの一種と考えられる。木材細胞壁の骨格成分であるセルロースナノ繊維(CNF)も,捻れた形状を取ることが最近報告されており,捻れていながら樹体支持のための構造部材として力学的に活用される稀有な存在と言うことができる。これまで,CNF1本に関する力学特性として強度や弾性率などが実験や計算により明らかにされてきた。しかし,いずれも捻れ形状を加味しない系を用いていることから,捻れ形状に由来する力学的特徴は知られていなかった。一方,紙も折るだけで強くなるように,形状は機能と表裏一体であることが知られる。そこで本研究では,トポロジカルな考え方をCNFにおいて初めて適用し,捻れたCNF1本が示す力学的特徴を解明することを目的とした。有限要素シミュレーションを手段に,捻れたCNFの数理モデルを構築し,力学解析を行った。(著者抄録)