トンボ型ロボット、面ファスナー、撥水性塗料…未来の先端技術、ヒントは生物の中に

 生物がもつ優れた機能や製造プロセスを模倣し、技術開発やものづくりに生かそうという分野、「バイオミメティクス」への注目が高まっている。経済・環境・エネルギーの問題を解決する切り札として期待される未来のテクノロジーに、世界の研究者・技術者が挑み始めている。

独フェスト社が開発した「BioniCopter」。トンボが2対の羽を別々に動かせることから発想を得ている。操縦はスマートフォンアプリで行える。

 この春、注目を集めた一台のロボットがある。独フェスト社が開発した「BioniCopter」だ。その外観をひと目見ればわかるとおり、BioniCopterはトンボを模倣して開発された飛行ロボット。トンボは、羽ばたいて飛行することも、羽を止めて滑空することもできる。あるときは高速で移動、あるときは空中でホバリングし、瞬時にスピードや方向を変えられる。飛行時の騒音もほとんどなく、驚くほどの省エネ飛行を実現している。トンボのように自由自在に空を飛ぶ機械は、残念ながらまだ存在しない。人類の英知を集めて開発した最先端の航空機も、目の前を飛んでいるトンボには、かなわないのだ。

世界が注目するバイオミメティクス

 BioniCopterのように、生物がもつ優れた性質を、新たな材料や製品の開発に生かそうという取り組みが「生物模倣(バイオミメティクス)」と呼ばれる分野だ。「バイオミミクリー」「バイオインスパイアード・テクノロジー」と呼ばれることもあり、それぞれニュアンスは少しずつ違うが、大きな概念としては同じものと考えていい。バイオミメティクス自体の取組みは古く、1950年代に始まったといわれる。衣服にくっつく野生ゴボウの実をヒントにしてつくられた面ファスナー(「マジックテープ」)や、蓮の葉が水をはじく性質を利用した撥水性塗料などは、初期のバイオミメティクス製品の代表例だ。

 今世紀に入り、この分野に新たな波が押し寄せている。実用的なバイオミメティクス製品が次々に開発されているのだ。例えば、次のようなものだ。

 ・壁や天井を歩けるヤモリの脚をヒントにした、再利用可能な粘着テープ

 ・光をほとんど反射しない、蛾の目の構造を模倣した無反射フィルム(「モスアイ・フィルム」)

 ・水中を高速で泳ぐマグロの、水の抵抗が小さい皮膚の特性を利用して開発された船舶用塗料

壁や天井を歩くことができるヤモリの脚をヒントにして開発された粘着テープ。ヤモリの脚の表面にはナノスケールの細かいヒダがあり、ヒダと壁の間に働く「ファンデルワールス力」によって、体を支えている。

蛾の目の構造を模倣して開発された無反射フィルム。中央のフィルムを貼った部分では周囲の映り込みがないことがわかる。蛾の目の表面はナノスケールの多数の突起で覆われ、光が反射しにくい性質をもつ。

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