TechFactory通信 編集後記
「哺乳類」「昆虫」「菌」――自然界の仕組みを製品開発へ
飛び立つ瞬間、じっくり観察してみたい。
ある技術や機構などを“応用”し、製品品質の改善や機能向上、あるいは新製品の開発に役立てるという流れは、モノづくりの世界において非常に理想的な製品開発アプローチといえるのではないでしょうか？
そして、もしそれが自然界の仕組みを応用したものだとしたら？ 想像しただけでワクワクしてしまいます。
先日、東京大学などの研究グループが発表した「テントウムシが羽を折り畳む仕組みの解明」は、まさに製品の機能向上や新製品開発に役立つニュースといえます。既にご存じの方のいらっしゃると思いますが、簡単にどんなことが解明されたのかをご紹介します。
「哺乳類」「昆虫」「菌」――自然界の仕組みを製品開発へ
テントウムシの羽は、外側の硬い「さや羽」と、内側に収納された柔らかい「後ろ羽」で構成されています。さや羽の内側から後ろ羽を素早く広げて飛び立ち、地面などに降り立つ際は、広げた後ろ羽をさっと折り畳み、さや羽の中に収納するのですが、その収納メカニズムはこれまで詳しく分かっていなかったそうです。
人工さや羽を移植したナナホシテントウ（左） （※出典：東京大学 生産技術研究所）
研究グループは、内側の後ろ羽の収納メカニズムを解明すべく、UV硬化樹脂で作製した透明な人工さや羽をテントウムシに移植。後ろ羽を折り畳む様子を透けて見えるようにし、ハイスピードカメラで撮影することで、さや羽が折り畳まれる仕組みを確認しました。そして、さらにマイクロCTスキャナーを用いて羽の構造を分析してみると、人工衛星用展開アンテナなどに使われる「テープ・スプリング構造」が存在することが分かったといいます。
今回解明されたテントウムシの羽の収納メカニズムは、人工衛星の太陽光パネルや傘などの展開方法の改善にも応用できるそうです。
他にも、自然界の仕組みや構造が、航空機部品の軽量化に役立った例もあります。航空機製造大手のエアバスが、オートデスクの「ジェネレーティブデザイン」技術と、3Dプリント技術を活用して開発した、強靭（きょうじん）で軽量なパーティション（仕切り板）です。少し前に話題となったニュースなのでご存じの方も多いかもしれませんね。
エアバスとオートデスクが共同開発した「バイオニック パーテーション」 （※出典：オートデスク）
このパーティションは、「バイオニックパーティション」と呼ばれ、細く伸びたフレームの配置は粘菌の成長パターンを参考にしており、さらにフレームの内部構造も哺乳類の骨の成長における格子構造を基にしてデザインされているといいます。
こうした複雑な形状は従来の製造方式では実現が困難でしたが、クラウドコンピューティングと3Dプリント技術（アディティブマニュファクチャリング技術）の進化により、航空機部品の厳しい要求を満たした金属パーツとして製造することが可能になりました。
既に、製品のデザインや機能性に関して、自然界を応用したものはたくさんあると思いますが、今後そうした流れがクラウドやAIなどのテクノロジーの進化、3Dプリンタなどの新しい製造技術や新素材の登場により、さらに加速していくのではないでしょうか。今回、テントウムシの羽の収納メカニズムに関するニュースを目にしたとき、自然の偉大さをあらためて感じるとともに、モノづくりの奥深さ、面白さを実感することができました。
ちなみに“応用”といえば、楽譜を書く「ペンプロッタ」の技術を応用して、3Dモノづくり事業を立ち上げたローランド ディー.ジー.の切削加工機にフォーカスした記事（楽譜を書く「ペンプロッタ」から全てが始まった、ローランドDGの3Dモノづくり）が掲載されています。本コラムで紹介した自然界からの応用ではありませんが、同社の応用力、発想力は、皆さんの今後のモノづくりの良い刺激になると思います。ぜひご覧ください！
1982年に発売されたペンプロッタ「DXY-100」（※出典：ローランドDG）
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TechFactory通信 編集後記
「モノづくり総合版 TechFactory通信」に掲載された、TechFactory担当者による編集後記の転載記事一覧です。
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