ProjectsJFSのプロジェクト

 

形態・構造に学ぶ

このページでは、生き物の形態や構造に学んだ技術の国内外の事例をまとめました。
(表の見方はページ末尾をご覧ください)


Photo by brittanyhock
ゾウ
他のゾウとコミュニケーションする
超低周波音の活用
30~40キロ離れた場所で、人間の聞きとれる周波数よりもはるかに低い音を、足の裏で感じ取る
津波や地殻変動の異変を予報する
ジョイス・プール博士
すごい!自然のショールーム ~ ゾウの津波予報
 

Photo by wwarby
トンビの目
目に入る紫外線量を調節する
まぶしさを抑えて目を保護する
櫛形に並んだ目の血管が膜状になり、紫外線にあたるとメラニン色素を作って奥まで入らないようブロックする
サングラスより強力な眼鏡、窓ガラス
ナイロビ大学 S.G.キアマ教授ほか
すごい!自然のショールーム ~ 紫外線に強いトンビの目
 
実用化・製品化された事例

Photo by pjoh
蛾の目
光を取り込み反射させない
微細凹凸構造
蛾の目には表面に微細な凸凹があり、外からの光を何度も屈折させて反射させない
写り込みの少ないスクリーン、太陽電池の反射防止膜
三菱レイヨン(株)王子製紙(株)ほか多数
すごい!自然のショールーム ~ 光を反射しない蛾(ガ)の眼、モスアイ
 

Photo by rachaelwrites
アワビ
割れにくい貝殻
丈夫なセラミックス材
ごく薄い炭酸カルシウムの板が1000枚以上もの層になった積層構造
自動車やロケットの材料軽量化
物質・材料研究機構ほか
すごい!自然のショールーム ~ ハンマーで殴っても、車でひいても大丈夫!丈夫なアワビの貝殻の秘密
 

Photo by counti8
ハスの葉
水をはじく
防汚、撥水塗料
葉の表面の微細な凹凸と突起により、水が丸まって汚れを集めながら落ちる
汚れにくい外壁、便器、繊維、自動車のサイドミラーなど
ボン大学など
すごい!自然のショールーム ~ きれいな水玉つくります。水をはじく!汚れない!ハスの葉
 

Photo by alles-schlumpf
ヤモリ
壁を垂直に登り、天井をさかさまに歩ける
粘着テープ
足裏に髪の毛のような細かい毛があり、それがファンデルワールス力と呼ばれる物理吸着力を強くしている
粘着力が強く、はがしやすいテープ
マンチェスター大学、デイトン大学、日東電工(株)、大阪大学など
すごい!自然のショールーム ~ 天井を走り回るヤモリの秘密
 
実用化・製品化された事例

Photo by Mike_tn
野生ゴボウの実
貼りつく
面ファスナー
実のトゲが無数の鉤でできていて、繊維などにしっかりと絡みつく
マジックテープ
ベルクロ社、(株)クラレなど
すごい!自然のショールーム ~ くっついたら離れません!~野生のゴボウ~
 
実用化・製品化された事例

Photo by flickkerphotos
ザトウクジラのひれ
凸凹している
風力発電機のブレード
凸凹した部分で水の流れをうまく利用し、ゆっくり泳いでも失速しない
ゆっくりした風でも回転し、低騒音・低振動の風力発電機
ホエールパワー・コーポレーション
すごい!自然のショールーム ~ ザトウクジラのヒレは省エネ設計
 
実用化・製品化された事例

Photo by Ros in wonderland
サメの鱗
頭から尾びれはツルツル、尾びれから頭はザラザラにできている
水の抵抗を減らす
表面の微細な溝により、乱流ができないようにして水の抵抗を抑える
競泳用水着、船舶のコーティング剤
ミズノ、SPEEDO社など
すごい!自然のショールーム ~ サメ肌で速く美しく
 
実用化・製品化された事例

Photo by The_Gut
コウイカ
体の色を変える
ディスプレイ画面
目から信号が脳につたわって筋肉にある色素細胞の並び方が変わることで色を変化させる
目が疲れにくく省エネルギー型のディスプレイへの応用
TDK社など
すごい!自然のショールーム ~ 一瞬で体の色を変えるコウイカ
 
実用化・製品化された事例

Photo by jpockele
げっ歯類(ネズミ、リス、ビーバーなど)の歯
鋭い門歯
切れ味の落ちない刃
伸び続ける門歯でかじり続けることで鋭い状態を保つ
新しい歯の治療法、工業用機械の刃
 
すごい!自然のショールーム ~ かじって磨くネズミの歯
 
実用化・製品化された事例

Photo by Peewubblewoo
ヒツジの毛
冬は暖かく、夏は涼しく保つ
アクリル、フェルト
羊毛を構成するたんぱく質がらせん型の鎖状になり、空気をたくさん含むことができる
熱の伝導が少なく、摩擦や引っ張りに強い繊維
長尾商事(株)など
すごい!自然のショールーム ~ 空気をまとって夏に涼しく冬に暖かい羊
 

Photo by underclasscameraman
松ぼっくり
湿気の少ないときを選んで種を飛ばす
湿度に応じて開閉するスマートファブリック
湿気が強いと種が遠くまで飛びにくいので、湿度が低いときに笠のりん片を開き、最適なタイミングで種を飛ばす
湿度に対応した新繊維の開発や無電源で自動開閉する窓など
バース大学・ジュリアン・ヴィンセント、MMT Textile 社など
すごい!自然のショールーム ~ 湿度に敏感な松ぼっくり 
 
実用化・製品化された事例

Photo by Josoroma
モルフォ蝶の羽
超微細な鱗粉で覆われている
反射塗料、構造発色繊維、バックライトのいらないディスプレイ
鱗粉の断面が複雑な構造をしており、青い色素を持たないのに角度により青く輝く
顔料を使わないで発色させる。バックライトを使わないディスプレイで省エネ
帝人、JDS Uniphase 社、Qualcomm 社など
Fast Company ウェブサイト Biomimicry: Nature-Inspired Designs
NHKエコチャンネル:サイエンスライター ジャニン・ベニュス (2) ― 生き物の構造を模倣する ―
 
実用化・製品化された事例

Photo by man pikin
ロブスター
堅い殻に覆われている
携帯電話の筐体
キチン質と炭酸カルシウムでできた硬い部分と軟らかい部分の二層構造
衝撃・振動・温度変化に強い頑丈な素材
モトローラ社
Fast Company ウェブサイト Biomimicry: Nature-Inspired Designs
 

Photo by gwylow71
ハコフグ
箱形の形
より丈夫で軽い車体
骨板が変化した丈夫な箱型の体は水の抵抗も少ない
丈夫で軽い上、空気抵抗も少なく燃費のよい車
メルセデス・ベンツ社
すごい!自然のショールーム ~ 不格好でも、ハコフグの体は頑丈で抵抗の少ない設計
 

Photo by Nokes
モロクトカゲ
全身のトゲを使ってわずかな水を口に運ぶ
集水装置
体中のトゲの溝はすべて口につながっており、毛細管現象で水をすべて口に集める
空気中の水分を集めて飲み水にする、動力を使わずに高いビルの最上階に水を運ぶ
 
すごい!自然のショールーム ~ 自動給水装置を備えたモロクトカゲ
 
実用化・製品化された事例

Photo by Mshai
蜂の巣
六角形の構造
天文台の大型望遠鏡の鏡面を支える基礎構造
重さに強く、頑丈で、透過性がある(空洞がある)
重い鏡面を支え、撓みもほとんどない(8.5mの鏡面が15nmも撓まない)。透過構造で空気を循環し、鏡面を冷却できるため、望遠鏡での撮影画像も鮮明にできる。
アリゾナ大学Steward天文台鏡面研究室
Fast Company ウェブサイト Biomimicry: Nature-Inspired Designs
アリゾナ大学プレスリリース
 
実用化・製品化された事例

Photo by Sergey Yeliseev
カワセミ
飛び込む
新幹線500系先端部のデザイン
高速で水に飛び込むのに、緩やかな放物線のくちばしのおかげで水しぶきが小さい
高速で走っても空気抵抗が小さく、騒音を削減できる
JR西日本試験実施部長(当時)仲津英治氏
JFSウェブサイト ~ 形態・構造をまねる -- ふくろう・カワセミに学ぶ
 
実用化・製品化された事例

Photo by weboo
シロアリの蟻塚
湿度の調整やガス交換をして、中の温度を一定に保つ
INAX社 エコカラット
粘土質の土が持っているとても小さな無数の孔で、湿度の調整とガス交換ができる
無電源で湿度の自動調整と脱臭する壁、床材料
INAX社
ネイチャーテクノロジーデータベース ~ 優れた空調機能を持つシロアリの巣
 
実用化・製品化された事例

Photo by makitani
フクロウの羽
のこぎりの形の羽
新幹線500系 屋根上のパンタグラフ
羽がぎざぎざであることにより、飛行の際の騒音が低減できる
パンタグラフの支柱にぎざぎざをつけることにより騒音を低減した。
JR西日本試験実施部長(当時)仲津英治
JFSウェブサイト ~ 形態・構造をまねる -- ふくろう・カワセミに学ぶ
 

一覧表の見方

実用化・製品化された事例

写真

photo credit
(動植物)のように
~~である ~~~する
成果物
自然のプロセス
応用可能な人間界の課題
研究主体
情報源
 

実用化・製品化された事例印は、実用化・製品化された事例

本プロジェクトは、財団法人 日立環境財団(2011年度環境NPO助成)の支援によって実現しました。

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