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］

正しい姿勢や歩き方は、健康をつくるといわれている。また、歩行には様々な病気の兆候があらわれるといわれ、自分の歩行をきちんと把握しておくことは、健康管理の面でも重要だ。NECが開発した歩行姿勢測定システムは、3Dセンサーに向かって歩くだけで、年齢と性別に応じた基準で歩行姿勢を点数化できるシステム。従来なら大掛かりな装置が必要だった歩行のチェックを、利用者の負担なく実施することができる。

あなたの歩行は何歳？
ふらつきや速度の衰えもチェック

NECの歩行姿勢測定システムは、3Dセンサーに向かって6メートルほどの距離を歩いていくだけで、「歩行速度」「歩幅」「胸腰部の上下動」「足の上がり角度」等を36項目を分析できる。これらを5段階で評価するとともに、速度やバランスなどから「歩行年齢」を算出する仕組みだ。

身体にマーカーなどを着ける必要がないので、利用者が気軽に利用できるのが大きなメリット。個人情報が気になる利用者にはデータを蓄積せずに一時的な測定結果の表示だけを行うこともでき、健康イベントなどでの利用も期待できる。

（画像元：https://www.towahitech.com/nec_walkingform/nec_walkingform.html）

これまで3Dセンサーでの検出が難しかったつま先部分などの測定は、独自の技術でセンシング精度を向上させることができた。つま先の上がり具合は認知症にも関連するといわれているため、高齢者の健康チェックにも大いに役立てそうだ。歩行姿勢基準には特許出願済のアシックススポーツ工学研究所が開発した評価基準を採用している。

治療院などで活用する場合は、データを蓄積して、患者の身体の変化を確認することも可能。リハビリ・健康づくりのトレーニングの効果や、現在行われている施術の効果も確かめることができる。「歩く速さ」「ふらつき」「身体の軸」など、6分野で測定しているため、現在、実年齢と比較して衰えている部分などをしっかりと可視化できる。効果がはっきりと目に見えることで、患者本人のモチベーションアップにもつながる。

歩き方の問題は、いままで本人にはわかりづらかった。歩行が健康に重要な影響を及ぼすことは知られつつも、実際には自覚することが難しく、なかなか治療やトレーニングには結びつかなかった。センシングの技術が発展することで、歩行の問題を本人も治療者も認識できることは、健康づくりに大きく役立っていくだろう。

身体装着のマーカーやベルトがないことも画期的で、身体にハンデがあり器具の装着が難しい人や、認知症が進んでいる人への導入も考えられる。誰もが手軽に歩行をセンシングできることで、健康寿命が延びていくことを期待したい。