Yuri Akiba Website


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    アメリカ物理学会 Physical Review E 誌への掲載が決まりました。[2021.8.9]
    →   Physical Review E 公式サイト
    →   出版準備中 arXiv:2105.07318



    秋葉 祐里(あきば ゆり)

    1994年1月11日生まれ

    山梨大学 大学院 医工農学総合教育部 工学専攻
    環境社会システム学コース 博士課程3年

    山梨大学

    大学院 医工農学総合教育部 工学専攻

    Hiroyuki Shima WEBSITE



    1. 研究の紹介

    2. 研究発表

    3. 競争的研究資金・受賞歴

    4. お問い合わせ



    1. 研究の紹介

      私たちの身の回りでは、数多くの多角形パターンが自然にできあがります。
      例えば、干上がった田んぼの表面やマスクメロンの表皮、キリンの斑などは、すべて表面全体が網目状の多角形パターンで覆われています。
      それではなぜ、全く異なる物質がよく似た多角形パターンを示すのでしょうか? また、こうした多角形パタ−ンの形や大きさはどのような仕組みで決まるのでしょうか?
      この科学的な仕組みを解き明かすことを目指して、私は現在の研究を進めています。

      数ある多角形パターンの中でも、ひときわ荘厳な例は、角柱状岩石の集合体「柱状節理」です。
      柱状節理とは、地表に噴き出したマグマが冷え固まった際に生じる、角柱状の割れ目のことを指します。
      日本では、兵庫県豊岡市にある「玄武洞」や福井県坂井市の「東尋坊」がよく知られており、数kmにわたって岩の柱が並ぶ様子が観察できます。
      ここで興味深いのは、柱状節理とよく似た構造が、身近な材料である「デンプン粉」で簡単に作れることです。
      作り方は次の通りです。まず、デンプン粉(コーンスターチや片栗粉)と水を、おおよそ重量比5 : 4でよく混ぜ合わせて、ドロッと粘り気のあるペーストを作ります。
      次に、このペーストを深さのある容器に入れて、中の水が全て蒸発するまでカラカラに乾かします。
      しばらくすると、ペーストの表面に細かいひび割れが現れます。このひび割れがペーストの奥底まで伸びると、柱状節理とよく似た角柱状の亀裂構造が出来上がるのです。
      ただし柱状節理の岩石とデンプン試料では、材料とサイズが全く違います。それにも関わらず、柱構造や試料の表面にできる網目模様は、なぜかとてもよく似ています。
      この不思議な事実は、多角形パターンの出来る仕組みに、材料種や時間・空間スケールを超えた共通ルールが潜んでいることを意味しています。


     【キーワード】
      乾燥亀裂、パターン形成、ソフトマター、非線形物理
  1. デンプン−水混合液の乾燥亀裂パターン

  2. 柱状節理の角柱状パターン

    tatami-ishi
          沖縄県・久米島の「畳石」

  3. 炭酸カルシウムペーストの異方的な乾燥亀裂パターン



    2. 研究発表
    査読付論文

  1. Y. Akiba, A. Takashima and H. Shima
    Universal fluctuation of polygonal crack geometry in solidified lava
    Physical Review E (2021) 出版準備中 arXiv:2105.07318

  2. Y. Akiba, A. Takashima, A. Inoue, H. Ishidaira and H. Shima
    Geometric Attributes of Polygonal Crack Patterns in Columnar Joints
    Earth and Space Science, vol.8, e2020EA001457 (2021)

  3. Y. Akiba and H. Shima
    Flow-Velocity-Dependent Transition of Anisotropic Crack Patterns in CaCO3 pastes
    Journal of the Physical Society of Japan, vol.88, 024001 (2019)

  4. Y. Akiba, J. Magome, H. Kobayashi and H. Shima
    Morphometric analysis of polygonal cracking patterns in desiccated starch slurries
    Physical Review E, vol.96, 023003 (2017)


    国際会議

    【口頭発表】

  1. Y. Akiba and H. Shima,
    “Columnar joint: Geometric pattern analysis and analogue experiment using starch pastes”
    Japan Geoscience Union Meeting (JpGU2019)
    Chiba, Japan. [2019.5/26-5/30]
       → JpGU Meeting 2019 公式ページ

  2. Y. Akiba and H. Shima,
    “Dirt or Beauty? - Crack patterns in drying pastes”
    International Conference on Science & Technology Research (ICSTR Bangkok)
    Bangkok, Thailand. [2018.12/21-12/22]

  3. Y. Akiba and H. Shima,
    “Shaking induces ordered fragmentation of drying paste”
    Statistical Mechanics of Soft Matter (SM2)
    Auckland, New Zealand. [2018.12/6-12/7]
       → SM2 2018 公式ページ

  4. Y. Akiba and H. Shima,
    “Capillary Transport of Water in Moist Starch Cake on Drying”
    The 12th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (ISEM17)
    026, Kanazawa, Japan. [2017.11/1-11/4]
       → 12th ISEM'17-Kanazawa 公式ページ

  5. Y. Akiba, J. Magome, H. Kobayashi, M. Tanimoto and H. Shima
    “Formation of crack patterns in desiccated starch slurries”
    The 2016 World Congress on Advances in Civil, Environmental, and Materials Research (ACEM16)
    T2I-3, Jeju island, Korea. [2016.8/28-9/1]


    【ポスター発表】

  6. Y. Akiba and H. Shima,
    “Effect of Particle Attributes on Desiccation Crack Patterns”
    Frontiers of Statistical Physics (FSP2019)
    P-02, Tokyo, Japan. [2019.6/7-6/8]
       → FSP2019 公式ページ

  7. Y. Akiba and H. Shima,
    “Isotropy and Anisotropy of Desiccation Crack Patterns”
    Advances in Physics of Emergent orders in Fluctuations (APEF2018)
    B53, Tokyo, Japan. [2018.11/12-11/15]
       → APEF2018 公式ページ

  8. Y. Akiba and H. Shima,
    “Geometry and order in drying shrinkage cracks of granular paste”
    Water on Materials Surface 2018 (WMS2018)
    Tokyo, Japan. [2018.7/25-7/27]
       → WMS2018 公式ページ

  9. Y. Akiba and H. Shima
    “Particle Size Effect on Desiccation Fracture of Starch-Water Mixture”
    The 7th Asian Particle Technology Symposium, Taoyuan, Taiwan. [2017.7/30-8/3]


    国内学会・シンポジウム

    【口頭発表】

  1. 秋葉祐里, 島弘幸
    “火成岩が示す角柱破断構造の普遍ゆらぎ”
    日本物理学会 第76回年次大会, オンライン開催 [2021.3/12-3/15]
       → 第76回年次大会 (2021) 講演プログラム

  2. 秋葉祐里
    “多角形パターンでつながる世界:葉脈から火星まで”
    明治大学「現象数理学」オンライン共同研究集会 [2020.11/30]
       → 植物の「カタチ」と「チカラ」を解き明かす 講演プログラム

  3. 秋葉祐里, 高島愛果, 島弘幸
    “冷却速度は火成岩の亀裂形状に関係するのか?”
    日本物理学会 第75回年次大会, オンライン開催 [2020.3/16-3/19]
       → 第75回年次大会 (2020) 講演プログラム

  4. 秋葉祐里, 高島愛果, 島弘幸
    “デンプンでマグマしてみよう:アナログ実験の再検討”
    第3回キッチン地球科学研究集会, 東京 [2019.11/16-11/17]
       → 第3回キッチン地球科学研究集会(2019) 公式サイト

  5. 秋葉祐里, 高島愛果, 島弘幸
    “火成岩体を貫く角柱型破断面の空間分布特性”
    日本物理学会 秋季大会, 岐阜 [2019.9/10-9/13]
       → 日本物理学会 2019 秋季大会 講演プログラム

  6. 秋葉祐里, 高島愛果, 島弘幸
    “柱状節理と乾燥ペーストの収縮亀裂パターン”
    日本物理学会 第74回年次大会, 福岡 [2019.3/14-3/17]
       → 第74回年次大会 (2019) 講演プログラム

  7. 秋葉祐里, 島弘幸
    “亀裂パターンのアナロジー:乾燥デンプンペーストと冷却マグマ”
    第2回キッチン地球科学研究集会, 東京 [2018.9/1-9/2]
       → 第2回キッチン地球科学研究集会(2018) 公式サイト

  8. 秋葉祐里, 島弘幸
    “流速変化がもたらす乾燥亀裂の配向秩序変化”
    日本物理学会第73回年次大会, 千葉 [2018.3/22-3/25]
       → 第73回年次大会 (2018) 講演プログラム

  9. 秋葉祐里, 島弘幸
    “高濃度固液混合液の乾燥破壊における粒子サイズ効果”
    日本物理学会第72回年次大会, 大阪 [2017.3/17-3/20]
       → 第72回年次大会 (2017) 講演プログラム


    【ポスター発表】

  10. 秋葉祐里, 高島愛果, 島弘幸
    “ドローンを活用した柱状節理の空撮測量と空間解析”
    日本火山学会 2019年度秋季大会, 兵庫 [2019.9/25-9/30]
       → 日本火山学会 2019 秋季大会 公式サイト

  11. 秋葉祐里, 島弘幸
    “冷却収縮が駆動する火成岩の亀裂ネットワーク”
    ネットワーク科学セミナー2019, 東京 [2019.8/28-8/30]
       → ネットワーク科学セミナー2019 公式サイト

  12. 秋葉祐里, 馬籠純, 小林拓, 島弘幸
    “収縮亀裂模様のスケールフリー性:乾燥ペーストと冷却マグマのアナロジー”
    第20回応用力学シンポジウム, 京都 [2017.5/20-5/21]
       → 第20回(2017年度)応用力学シンポジウム 公式web

  13. 高島愛果, 秋葉祐里, 井上昭夫, 島弘幸
    “ドローン空撮による柱状節理の幾何構造解析”
    日本物理学会第72回年次大会, 大阪 [2017.3/17-3/20]
       → 第72回年次大会 (2017) 講演プログラム

  14. 秋葉祐里, 馬籠純, 小林拓, 島弘幸
    “コロイド懸濁液の乾燥亀裂パターン”
    第19回応用力学シンポジウム, 北海道 [2016.5/21-5/22]

  15. 秋葉祐里, 島弘幸
    “湿潤粉体で発生する乾燥亀裂パターンの膜厚依存性解析”
    日本物理学会第71回年次大会, 宮城 [2016.3/19-3/22]
       → 第71回年次大会 (2016) 講演プログラム    → 所属学科ニュース




3. 競争的研究資金・受賞歴
大学院特別教育プログラム学生表彰・優秀賞を受賞しました。[2021.3/9]

令和2年度 山梨大学「学生表彰(学術研究)」を受賞しました。[2021.1/20]

令和2年度「山梨大学男女共同参画学術研究奨励賞」を受賞しました。[2020.11/18] →
山梨大学 生命環境学部 環境科学科 公式サイト

日本物理学会 第75回年次大会(2020年)で 領域11 学生優秀発表賞 を受賞しました。[2020.5/22] → 日本物理学会 領域11 公式サイト

2020年度 日本学術振興会 特別研究員DC2に採用されました。 研究期間:2020年4月1日〜2022年3月31日

大学院特別教育プログラム「協応行動科学特別教育プログラム・優秀学生賞」を受賞しました。[2020.3]

平成30年度 山梨大学「若手研究者等の表彰」を受けました。[2018.11]

研究課題が笹川科学研究助成に採択されました [2017.4/27]    → 日本科学協会 公式サイト

山梨工業会 海外渡航費助成に採用されました [2016.8]



4. お問い合わせ
山梨大学 大学院 医工農学総合教育部
工学専攻 環境社会システム学コース
博士課程3年

秋葉 祐里 [AKIBA, Yuri]

〒400-8510
山梨県甲府市武田4丁目4-37
山梨大学 甲府西キャンパス S3号館 2階 205室
Email: g19dtk01@yamanashi.ac.jp(スパム対策のため@を全角表示しています)

    Last updated : 2021.8/12
    by Yuri Akiba