ネイチャー・テクノロジー
テレビ番組「夢の扉」で、ネイチャー・テクノロジーについて紹介していました。一度前に、少しネイチャー・テクノロジーについて聞いたことがありました。が、今回はじっくりと具体的に見ることができました。
「夢の扉」のネイチャー・テクノロジーは、東北大学教授・石田秀輝さんの仕事を追ったものでした。一例を言えば、とんぼの羽根の動きから学んで風車を作るなどされています。自然に学んで、自然の完璧な循環に学ぶというものでした。人類のために、今後の活躍を期待しています。
後半では、「地球ドラマチック」(ETV 毎週土曜19時)で、「サメの肌から大発明-高性能材料が世界を変える」という内容で放送していました。最先端の科学技術が生み出した最先端の高性能材料の紹介も載せています。
カタツムリの殻から学ぶ
カタツムリの殻は、一見つるりとしているようですが、細かい切り込みが入っていて、汚れは殻にべったりとはつきません。それで、雨が降ると、どんな汚れも流れさってしまうそうです。カタツムリの殻にマジックで書いても、水に濡らした布でふくときれいにとれます。
そんな、カタツムリから、家の外壁の素材を開発されたそうです。いつまでも、きれいな外壁はステキです。雨が降ったら、きれいに汚れを洗いながしてくれるそうです。
自然から学ぶ
- マグロの泳ぎ
- マグロはすごい速さで泳ぎます。これを応用して水着が作られました。
- 蓮の葉っぱ
- 蓮の葉は、水をはじきます。凹凸がたくさんあるそうです。それを応用して、傘が作られています。
- ヤモリ
- ヤモリは、壁や天井を自由に歩きます。足の裏に細かな体毛があるからです。これを応用して、繰り返し貼れるテープが作られています。もっと性能がよくなれば、人間も壁や天井を歩けるようになるかもわからないということです。
- アワビの殻
- アワビの殻は、叩いても割れません。これを応用すれば、よい材料が作れそうです。
地球にたくさんあるカルシウムと二酸化炭素を使って、橋や車のボディが作れたらいいなと、東北大学教授・石田秀輝さんは言っていました。
東北大学教授・石田秀輝さんは、名古屋大学を卒業され、イナックスに入社されました。その後イナックスの取締役にまでなられました。
その頃 エコ商品 があふれ出しました。環境のことを考えたら商品は作らない方がよい、廃棄物が増えるばかりだから。LEDを作ったから、たくさん使っても大丈夫となると、エコジレンマに陥ると言われます。
そして、2002年に東北大学教授に転進されました。
ネイチャー・テクノロジーとは
低エネルギーのネイチャー・テクノロジーを考えておられます。人間も自然の一部、自然とともに循環型の生活を目指そうということです。
トンボの羽根に学んで、微風で回る風車を大分県の日本文理大学と共同で開発されています。トンボの羽根は、微妙な傾斜がついた波があります。
直径2mの風車を部屋の中で、上昇気流だけで回そうという計画でした。大分から運ばれた風車は、見事部屋の中でゆるやかに回っていました。
自然には、いろんな生物がいて、まだまだ解明されていないことの方が多いので、これからの分野だと思います。
人類の将来を明るいものにしてくれる要素が大のようです。人類を救うものがたくさん作りだされる可能性があります。楽しい研究を見て、将来に明るい光を見た気分です。
世界のネイチャー・テクノロジー
「地球ドラマチック」(ETV 毎週土曜19時)で、「サメの肌から大発明-高性能材料が世界を変える」という内容で放送していました。最先端の科学技術が生み出した最先端の高性能材料の紹介でした。
ネイチャー・テクノロジーとは関係のない材料もありますが、興味深い材料であり、これからの私たちの生活にどれほどの変化をもたらせてくれるか期待もありで、記載しています。
サメの肌から学ぶ
サメの鱗は、ある方向だどザラザラですが、逆方向だと滑らかです。そして、静かに泳げ、藻がつくのを防いでもくれます。
このサメの肌から学び、菌の繁殖を防ぐ医療用のフィルムが開発されました。作られたサメ肌様のフィルムは、原料が効くのではなく、表面の形だそうです。
病院のドアやベッド、医療用器具にこのサメ肌様のフィルムを貼ると、細菌の繁殖を抑えるそうです。抗生物質が効かない耐性菌などの繁殖の防止にも威力を見せるようです。
ヤモリの足の裏から学ぶ
ヤモリの足には、細かい毛が何百万本もあり数十億本に枝分かれしています。この毛先がピッタリ壁に張り付きどんな壁でも登れます。1秒に10回も付いたり離れたりもします。
これはファンデルワールス力と言い、原子同士の弱い結びつきだそうです。ヤモリの足の接着力は110kgまで可能のようです。
このヤモリの足から学んで、壁をよじ登るロボットを作った研究者がいるそうです。足にはシリコンのひだを使い、下向きには強くくっつくという特徴があります。このヤモリ型ロボットは、花崗岩でできたツルツルの壁をよじ登ることができます。
その他にも、蝶の羽根の輝きの美しさ、ハスの葉の濡れないわけなどが次第に解明されて、私たちの思わぬ所で生活に役立つ製品が作られることになりそうです。
非ニュートン流体
ニュートン流体とは水などで、2倍の速さで動かそうとすると抵抗力が2倍になります。
非ニュートン流体は、ケチャップのように逆さにしても垂れないもので、力を加え一度動き出すと流れ出します。 非ニュートン流体で、コーンスターチに水を加えた物、ウーブレックですが、静かにゆっくり動かずとトロトロですが、強く急に力を加えると個体っぽくなり、表面を走っても沈みません。
磁器粘性流体(MR流体)は、小さな鉄の粒子が油の中にただよっていて、磁場があると粘度が増し固くなります。大型車両や軍用車などのショックアブソーバーに使えるそうです。
粘性を電磁石でコントロールできるので揺れを抑えることができるそうで、橋や建物の揺れ対策などへの応用が期待されています。
変形する翼などなど
- 変形する翼を持つ飛行機
- 一般的な飛行機の翼は補助翼、フラップ、スラット、エアーブレーキなど稼働する箇所からなり、複雑で部品が多く大変です。鳥のように翼を変形できれば簡単になります。圧電セラミックスでできた翼は、電気を流すと変形します。その操作は地上からリモコンでやります。今は、ラジコン飛行機で実験されています。
- 形状記憶合金
- ニッケルとチタンの合金の針金は強く伸ばしても、温めると元の形に返ります。
- 人口筋肉(形状記憶合金)
- 形状記憶合金の人工筋肉を使ってモーターを使わずに泳ぐ、クラゲの形を真似たシリコン性の傘を持つクラゲロボットが開発されています。アメリカ海軍が資金提供し、姿を目立たなくして敵を偵察するためのブイとして使われるようです。
- ステント(形状記憶合金)
- ステントは、形状記憶合金で動脈を広げる医療機器です。小さい状態で血管に入れて体温で暖まると大きくり、血管が広がります。心筋梗塞の手術によく使われています。
- 薬(5年間に渡り、薬を出し続ける)
- 徐々に薬を出し続けるプラスチックの内部は、曲がりくねった道が作られ薬の成分が出てくる時間を調整してあります。ナノサイズの抗ガン剤を癌細胞だけに届けます。抗ガン剤をナノ粒子にして、徐々に薬を出すプラスチックに入れ、免疫システムを欺くために水でくるみ、ガン細胞にだけ届くように鍵をつけます。
- 透明マント
- ミノカサゴやタコは体の色を変えて、敵から姿を隠します。デューク大学では、光を操る人口のメタマテリアルを使い、物体の背後の光を迂回させて、物を見えなくする研究をしています。マイクロ波だと物体は見えませんが、人間の可視光線ではまだ不可能です。
