テクノロジー TECHNOLOGY

メカニズムのヒントは「きゅうり」!?自己質量の650倍を持ち上げられる人工筋肉ファイバー

Yuka Shingai

ロボットや義手・義足、医療用アプリケーションなどの駆動源として人工筋肉のニーズが高まっている。水力システムや自動制御装置付きモーター、形状記憶合金などの技術を用いたこれまでの人工筋肉繊維は重量やレスポンスの遅さが課題となっていたが、この度、マサチューセッツ工科大学の研究チームによって開発された繊維は、驚くほどに軽量でレスポンスも向上し、多分野での活躍が期待できそうだ。

開発者である同研究チームの博士研究員 Mehmet Kanik 氏と大学院生の Sirma Örgüç 氏によると、この繊維の特徴は1つの繊維の中で2種類の熱膨張率が異なるポリマーを結合させたことにあるという。熱を加えた際に、膨張率の高い方のポリマーがより早く伸びようとするが、膨張率の低いもう片方のポリマーによって動きが抑えつけられることで、繊維全体がカールし始める。これが繊維の伸縮性となっているわけだ。

このメカニズムの大きなヒントとなったのは、なんとキュウリ。支柱などにツルを巻き付けて上へ上へと成長することで、より太陽の恵みを受けようとする自然の仕組みを模倣して生みだされた繊維は強度も伸縮性もかなりアップし、テストの段階で、単一の繊維の質量の650倍もの重量を持ち上げることが可能だったと報告されている。

また、熱膨張率が異なる2種のポリマーであれば、どのような組み合わせでもうまく機能するので、使える素材がほぼ無限にあることも、大きなメリットであると Kanik 氏は語っている。より軽量で、より丈夫、そしてさらに開発が手軽になっていく人工筋肉は、まさに縁の下の力持ちと呼べる存在になっていくだろう。

[TOP動画引用元:https://youtu.be/q6ZtmLiB8bo

(text: Yuka Shingai)

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健康管理は「歩き方」で見る時代へ。子どもの歩行も診断・マイクロストーンの「歩行健診」

HERO X 編集部

「歩き方」が健康に関係するということは、以前からいわれていた。そこまで大げさな話ではなくても、健康のためにジョギングやウォーキングを始めたけれど、なぜか膝や腰が痛い、といった経験をしている人は少なくない。しかしその結果、運動がおっくうになってしまったら、かえって逆効果だ。マイクロストーンの「歩行健診」では、センサーをつけて歩行をすることで、歩行の問題を検出することができる。センシング技術の発展で、ついに歩き方を客観的に見ることができるようになったのだ。

身体にとりつけた2つのセンサーで
歩行をスピード診断

長野県に拠点をもつマイクロストーン株式会社の「歩行健診」は、同社の「体幹2点歩行動揺計 “THE WALKING”」という機器を使い、歩き方が気になる人の歩行診断をするサービスだ。病院に行くほどではないけれど、ウォーキングをすると身体のどこかが痛くなる、長距離などの運動に取り組んでいるけれど足の使い方が気になっている…などの悩みを持つ人が、気軽に申し込める。また、子どもの歩き方がおかしい、気になるといった、保護者たちの悩みにも応えている。

健診方法は簡単だ。小型センサーを専用ベルトで背中と腰に着け、いつものように歩いてみる。10m以上、直線歩行すればOK。計測が完了するとパソコンで解析が始まり、わずか2分で自分の歩行の解析結果が見られる。正しい歩き方に比べ、自分の歩き方のどこにクセがあるかも、データではっきりと明示される。定期計測を希望する人には、エクササイズなどのアドバイスもセットで実施している。

同社では「THE WALKING」をリハビリ、人間ドックなどへ活用することも勧めている。歩行のクセや歩き方はなかなか自分でも自覚ができないものだが、センシング技術の発展で、歩くだけでデータが採取できるようになった。今まで原因が不明だった足や腰の不調も、歩き方を変えることで改善されていくかもしれない。理学療法士などが活用すれば、リハビリや装具の検証なども行える。

人生100年時代といわれる今、長く健康でいるためには、「歩く」ことを避けてはいられない。歩行が衰えれば、心身ともにあっという間に衰弱していくからだ。歳をとっても元気に歩き続けるためには、痛みや歪みのない歩き方を知っておくことも大切。歩行のセンシング技術は、国民全体の未病対策にもつながりそうだ。

(text: HERO X 編集部)

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