走化性生小滴による迷路解き

LAGZI Istvan; SOH Siowling; WESSON Paul J.; BROWNE Kevin P.; GRZYBOWSKI Bartosz A.

文献

J-GLOBAL ID：201002275447245223 整理番号：10A0252595

走化性生小滴による迷路解き

Maze Solving by Chemotactic Droplets

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資料名：
巻： 132 号： 4 ページ： 1198-1199 発行年： 2010年02月03日
JST資料番号： C0254A ISSN： 0002-7863 CODEN： JACSAT 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

無生物的/化学的構築物が化学的刺激に呼応して自走して,迷路を解く系を作るために酸/塩基化学と界面張力効果の組み合わせで動力を与えられる小滴からなる系を述べた。迷路の型板は写真平板術で市販のSU-8フォトレジスト内に製作して,ポリ(ジメチルシロキサン)に複製した。表面張力を減らすための界面活性剤を加えたKOH水溶液(pH12.0~12.3)で幅1.4nm,高さ1.0mmの経路を満たした。迷路の一つの口にHCl溶液(pH1.2)に浸した市販の高ゲル強度アガロース小塊を置いた。もう一つの口に,水と混じらない溶媒(鉱油あるいはジクロロメタン)の20~60%(v/v)2-ヘキシルデカン酸(HDA)を含ませた小滴を,迷路にpH傾斜を作るのに最低必要な30~40sの時間tの後,置いた。小滴を染色して光学的コントラストを大きくした。これらの小滴は迷路内の低pHに向かって動き,複数の可能な経路の中で最短のものを常に見つけた。HDA/DCMは高速(~10mm s^-1)で動き,慣性が大き過ぎて悪い道に逸れることもあったが最適経路にすぐ戻った。鉱油内のHDA小滴は動きは遅い(~1mm s^-1)が最適経路を円滑に進んだ。これらの結果を考察した。

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生物物理学一般

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