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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フルボディスーツの次はグローブ! 触覚フィードバックを生み出す「Teslasuit Glove」誕生

Yuka Shingai

フルボディタイプの触覚フィードバックデバイスで知られるTeslasuit社からバーチャル空間での触感と生体認証データを収集できるグローブが登場した。2020年後半の出荷を目指す、その名も「Teslasuit Glove」は先日開催されたCES2020でテストの様子をお披露目した。

「Teslasuit Glove」の基本的な仕組みはTeslasuitとほぼ同じ。プラスティックの外骨格は固形の物体に触れたような抵抗感と振動を生み出し、それぞれの指の上に配された9つの電極は存在しないものを実際に触ったかのような感覚を生み出す、というように数種類の異なるテクノロジーを採用することで、物をつかむ、手の動きを捉える、脈拍やその他の生体認証情報を記録する、などの機能を実現している。

体験で生じる圧力やその他の物理的な反応を計測する、心拍などの情報を収集してくれるのは、グローブに搭載されているパルスオキシメーター(切開や投薬といった侵襲を伴わずに脈拍数と経皮的動脈血酸素飽和度(SpO2)をリアルタイムでモニターするための医療機器)によるもの。グローブとスーツをwifiで接続すれば、VR上での触覚フィードバックを全身で体感することもできるようで、拡張性の高さは魅力と言えるだろう。

$5000前後という価格からも、想定される使用例は宇宙飛行士のトレーニングや災害時などの避難訓練、リハビリテーションなど、一般コンシューマーよりというより、完全にビジネスユースとなりそうだ。すでに類似製品を送り出しているManus VR社やHaptX社といった競合と、いかに棲み分けしていくかが今後のカギとなるかもしれない。

[TOP動画引用元: https://youtu.be/gjqKXa8j6io

(text: Yuka Shingai)

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