#バイオミミクリー | Explore Tumblr posts and blogs

takahashicleaning · 3 years ago

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ＴＥＤにて

ジニーン・べニュウス：自然界のデザインのストーリー

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

バイオミミクリーとは、スティーブジョブズも言っているように・・・ただの模倣ではなく、生物を観て��成要素を応用するテクノロジーのこと。

つまり、まだ誰も見たことのない自然界から受けるインスピレーションに基ずいた独創性のある模倣や表現を行うこと（人間の限界を遥かに超えていることが条件です）

バイオミミクリー分野での最近の動向に関する感動的な話です。

ジニーン・べニュウスは我々の作る製品やデザイン、システムに、自然界が既に及ぼしている影響について、心温まるいろいろな実例を挙げながら、説明します。

太陽光のエネルギー変換効率向上、水素燃料電池、極小のガラスのレンズが常温で製造できる可能性、グリーンケミストリー時間とともに、自然に帰って分解される素材など

これらの生物は、寿命が短いので、何万世代の後の子孫のことも本能で考慮して、環境に適用して生存していきます。

しかも、土台である自然や生態系を壊さないようにしつつ、その解答を探し出して、しかも、自らに有益な大気も生成します。

私たち、人間はどうでしょうか？ガラパゴス視察旅行の写真です。廃水を浄化する水処理技術者に同伴しました。

実は、数人の技術者は視察の趣旨に乗り気でなく、初めは「我々は、もう既にバイオミミクリーを駆使して、細菌を使った水の浄化をしています」と言いました。

私達が答えたのは「それは、必ずしも自然からヒントを得るとは言わず、バイオ処理やバイオ支援技術の事ですね」廃水処理に微生物を利用するのは「順応」という非常に古い技術です。

バイオミミクリーは、生物を見て着想して応用すること（人間の限界を遥かに超えていることが条件です）

その時から、技術者の姿勢が変わりました。自然界について学ぶ姿勢から、自然界から学ぶ姿勢へ転換したのです。それは、重大な方向転換です。

彼らが気付いたのは、課題の答えが至る所に存在し、見方を変えるだけで答えが見えてくるということです。38億年の実地試験を経て1千万～3千万。または、それ以上の種がまく適応した解決策を持っていると思うのです。

特定の状況に対応した解決策というのは重要です。その状況とは、地球環境なのです。型どおりの真似ではなくて、意識的に生物の才能を模範とします。デザイン原理と自然界の才能から、何かを学び取るのです。

触れておきたいことは、ソフトウエアでは、既に、生物から多くを学んでいます。免疫システムのように、ウイルスの感染を予防したり、遺伝子制御や生物の発育を参考にしたり

神経回路のようなネットワーク、遺伝的アルゴリ��ムや進化的コンピューティング等。ソフトウエアは多くを学んでいます。

不思議なのはハードウエアは立ち遅れていることです

ここに来るときに乗った飛行機や車、座っている椅子、人間が造る世界をどうやって再設計しましょう？

さらに、重要なのは、今後、10年間。生物から何を学ぶべきかです。生物には、数々の優れた技術があります。

一つ目は生物はどうやって物作りするか？

二つ目は生物はどうやって物を最大限に活用するか？

３つ目は生物はどうやってシステムに物を織り込むか？

自然界は、個別に物を扱う訳ではありません。自然界のシステムから遊離している物はないのです。

太陽エネルギー変換、ナノテクノロジー、バイオシリコンは、半導体製造に欠かせません。

今、我々が陥った進化の節穴から抜け出すために、生物学は何を提供できるでしょうか?

生物学から12の提言があります。ざっと概説します。

一つ目は、私自身ワクワクする自己組織化です。

ナノテク分野では皆様が聞いていると思います。貝の話に戻ります。貝は自己組織化する物質です。左下には真珠母の写真があります。

海水から形成された無機質と高分子化合物の層構造で非常に硬いです。人工のハイテク・セラミックスよりも二倍硬いです。実に面白いのは窯で作られる陶磁と違って、真珠は海水生物の体の中と近くで作られます。

サンディア国立研究所のジェフ・ブリンカー博士が、自己組織化製造過程を開発しています、室温での陶磁の製造を想像してください。

つまり、結晶化と同じ原理を使って、物体を液体に浸して、液体から出すと蒸発によって、ジグソーパズルのように、液体中の分子がギッシリ固まります。

すべての硬質材料をこんな風に作れたらどうでしょうか？

太陽電池の構成要素を液状のまま屋根に吹きかけて、光を取り入れる層構造が、自己組織化することを想像してください。

IT界にとって面白いのがバイオシリコンです。

これがケイ酸塩で、できている珪藻です。

半導体製造に欠かせないシリコンは、製造工程で発癌物質を発生します。これは現在模倣している生物無機物の生成過程です。

カリフォルニア大学サンタバーバラ校の珪藻を見てください。アーンスト・ハンケル氏の研究成果です。

鋳型化プロセスで液体プロセスによって凝固して、室温でこのような構造ができることを、想像してください。

完全なレンズの製造を想像してください。左側はクモヒトデです。レンズが体一面を覆っています。

ルーセント・テクノロジー社の研究では、レンズの歪みが全くありませんでした、今や最も歪みのないレンズの一つとして知られています。体じゅうに沢山付いています。興味深いのは、これもまた自己組織化です。

ルーセント社のジョアナ・アイゼンバーグ博士は、低温でこのようなレンズ作りを開発中です。��女は光ファイバーも研究しています。これは光ファイバーを持つ海綿動物です。海綿動物の基部に見えます。我々の光ファイバーより多く光を透過できます。しかも、結び目を作れるほど柔軟です。

または、「二酸化炭素の素材利用」です。これで、二酸化炭素を抑制できます。

次の壮大な構想は「二酸化炭素の素材利用」です。

コーネル大学のジェフ・コーツ博士の考えでは、植物にとって二酸化炭素は、最大の有害物質ではありません！！温室効果ガスのひとつでしかありません。

我々がそう思っているだけで、植物はひたすら、二酸化炭素から、でんぶんとブドウ糖を作り続けるのです。

彼が触媒を発見して二酸化炭素からポリカーボネートを、作る方法を開発しました。如何にも植物らしい、生分解性プラスチックができるのです。

作る方法を開発しました。如何にも植物らしい、生分解性プラスチックができるのです。

太陽エネルギー変換は、最も魅力的な構想です。

アリゾナ州立大学では紅色細菌を模倣して、エネルギー収集装置を研究しています。アリゾナ州立大学では紅色細菌を模倣して、エネルギー収集装置を研究しています。

興味深いのは、ヒドロゲナーゼという酵素が、陽子と電子から水素を作り、水素に触媒作用を、引き起こすことが最近分かりました。

燃料電池と可逆性燃料電池の正極に、起きているのと基本的に同じです。

人造の燃料電池はプラチナを使います。生物はごく普通にある鉄を使います。水素に触媒作用を起こすヒドロゲナーゼを最近模倣できるようになりました。

プラチナなしでできるというのは、燃料電池にとって大変朗報です。

「形の力」これは鯨です。

鯨のひれには、円形小突起があり、その小さいなこぶは、抵抗削減の効率を高めます。

例えば飛行機の翼では、効率が、32%向上します。

飛行機の翼の縁につけるだけで、かなりの化石燃料の節減になります。

「色素なしの色」孔雀は形で色を作り出します。光を通す層に跳ね返されて色がつくことを、薄膜干渉と言います。

表面層が色を作り出す自己組織化製品、を想像してください。

水だけで自浄するような表面を作ることを、想像してください。葉がお手本です。

拡大画像に注目してください。塵埃が付着している水のしずくです。これは蓮の葉の拡大写真です、ロータサンという商品を作っている会社があります。

ビルの外壁のペンキが乾くと自浄能力がある葉のこぶを模倣して、雨水がビルをきれいにします。

水が我々にとり大きな問題になります。

のどの乾きをいかに癒すか、水を引き込む二つの生物がいます。左側は霧から水を引き込むサカダチゴミムシダマシで、右側は空気から水を引き込むダンゴ虫です。真水は飲みません。

モントレーの霧やアトランタの蒸し暑い空気から、ビルに入る前に水を吸い取る技術は大変重要です。

分離技術がこれから脚光を浴びます。

鉱石の採掘が不要になると言ったらどうでしょう？

廃棄物の流れから金属を採取できたらいかがでしょう？

微生物は水の中から微量の金属を選り分けて、採取することができます。サンフランシスコにあるMR3という会社は、微生物の分子を模倣した濾過器を使い、廃水から金属採取を実現しています。

グリーン・ケミストリーは水の中の化学です。我々の化学は、有機溶剤の中の化学です。これは蜘蛛の糸いぼから糸が出る瞬間の写真です。

美しいでしょう。グリーン・ケミストリーは産業化学の代わりに、自然界のレシピを採用しています。

生物は周期表にある元素の一部しか使わないので簡単ではありません。我々は毒性の元素でも使ってしまいます。グリーン・ケミストリーの目的は、周期表のほんの一部を利用して、簡潔なレシピで蜘蛛の糸のように、奇跡的な物質を創造することです。

「時限つき分解」包装用資材が役割を果たして、もはや必要でなくなった時に分解し始めます。

これは近海にいるムール貝です、糸で石に張り付いています。丁度２年経つと、糸の分解が始まります。

「医療」とても良い話です。

向こうにいるのはクマムシです。世界中で、ワクチンを患者まで、届けられないことが問題になっています。

理由は、冷却をずっと維持できないからです。いわゆるコールド・チェーンが壊れます。

ブルス・ロスナー氏が調査した結果、クマムシは完全に乾いても何ヶ月間も生き続けられて、再生できることが分かりました。氏はワクチンを乾燥する方法を発見しました。

クマムシの細胞にあると同じような、糖カプセルにワクチンを包みます。それでワクチンを冷却保存する必要がなくなります。グローブ・ボックスに入れても大丈夫です。生物から学習するのです。

これは水についてのセッションですが、水がなくても生きられる生物から学べば、常温で保存可能なワクチンを製造できます。

12まで話す時間はありませんが、お伝えしたいもっとも大事なことは、生物は環境に適合したことに加え、凄いことを成し遂げる技を習得し

それにより自分自身と子孫を支えてくれる、この地球環境を保全していることです。

生物は、非常に大切なことを考えています。

今から１万世代先の子孫に、遺伝子を残そうとしています。

そのためにも子孫を支える地球環境を、破壊しない生き方を探っているのです。

デザインでは、それが一番大きな挑戦です。幸い、名案を提供してくれる天才生物が何百万もいます。生物との対話を頑張りましょう。

ありがとうございます。

折角ですから、12番目までざっと聞きましょう。

本当ですか？はい、超短縮版でお願いします。スライドは美しくて、アイデアは壮大ですから残りを聞かない訳にはいきません。

わかりました。マイク持ったまま続けます。今、医療について話しました「検出と反応」フィードバックは大きな課題です。

バッタです。1平方キロに8千万匹が密集しても、バッタは衝突しませんがバッタです。私達は毎年360万件の交通事故を起こしています。バッタ��はとても大きな神経細胞があるとニューカスル大学の研究者が発見しました。

彼女はバッタの大きな神経細胞に基づいて衝突回避回路を作っている最中です。

11番目は、大変大きな意義があります。

それは肥沃度を増すことです。収穫するたびに土地がより豊沃になる農業です。

肥沃度が増せば、より多くの作物が取れます。地球の収容能力をもっと増して、より多くの命が繁茂する機会を作る必要があります。

他の生物は実行しているのです。

生態系全体がしているのです。

命が繁茂する機会を増しています。

農業は正反対のことをしてきました。

草原が土壌を作る仕組に基づいた農業、土着の有蹄動物が放牧地の健全性を増加させる仕組に基づいた牧畜、水を浄化するだけではなく、すばらしい生産性を生み出す沼地の仕組に基づいた廃水処理。

これらが簡単なデザインの概要です。

簡単そうに見えますが、自然界が38億年を掛けて作り上げたものです。

つまり、取り巻く環境を改良する、仕組を見出せなかった生物はもう存在していないのです。滅亡しています。

これが12番目の構想です。

生物の秘密の裏技、いわばマジック・トリックは、生物が生物の利益となる状況を自ら創出するということです。

土壌を作り、空気をきれいにし、水を浄化し、私達が生きるために必要な大気を作り出します。

しかも素敵なことを行いながら、そして他の様々なニーズを満たしながら。

ですから、これらは相互排他的ではありません。ゲーム理論のプラスサム状態です。

私達には義務があります。自らのニーズを満たしつつ、地球をエデンの園にするのです。

ジニーン、ありがとうございました。

こういう新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との

戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

（合成の誤謬について）

合成の誤謬とは、ミクロの視点では正しいことでも、それが、合成されたマクロ（集計量）の世界では、必ずしも意図しない結果が生じること。物理学では、相転移みたいな現象です。性質が変わってしまうということ。

ミ��ロのメカニズムが個人同士の経済における仕組みであるのに対して、マクロのメカニズムは、国家間や経済全体の循環における仕組みだからである。

例えば、家計の貯蓄などがよく登場するが悪い例えです。前提条件が、所得が一定の場合！！所得が一定じゃない増加する場合は？これは、論じていませんので参考になりません！！（法人が提供する製品やサービスの価格も一定の場合も前提条件です）

１９３０年代のアメリカ経済が金融危機2008と似たような状態に陥った時、ケインズは、「倹約のパラドックス」というケインズ経済学の法則を発見しています。

それは、ポール・Ａ・サミュエルソン(1915-2009)が、近代経済学の教科書「経済学」の冒頭で「個人を富裕にする貯金は、経済全体を貧困にする！（所得が一定の場合）」というわかりやすい言葉で表現しました。しかし、庶民の所得が増加し、貯蓄が投資、消費に回る場合には、「倹約のパラドックス」は生じません。

その後、この「倹約のパラドックス」は、アメリカの経済学者・ケネス・Ｊ・アロー(1921- )が「合成の誤謬」を数学的論理に基づいて「個人個人がそれぞれ合理的選択をしても、社会システム全体は合理的選択をするとは限らない」を検証してみせた。要するに、部分最適ではなく、全体最適させていくということ。

つまり、新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！ということに集約していきます。

なお、金融危機2008では、マイケル・メトカルフェも言うように、「特別資金引出権（SDR）」は、2008年に行われた緊急対策で、一国だけで行われたのではなく、驚くほど足並みの揃った協調の下に国際通貨基金（IMF）を構成する188ヶ国が各国通貨で総額2500億ドル相当を「特別資金引出権（SDR）」を用いて世界中の準備通貨を潤沢にする目的で増刷してます。

このアイデアの根本は、元FRB議長であったベンバーナンキの書籍「大恐慌論」です。この研究がなければ、誰一人として、変動相場制での当時の状況を改善し解決できなかったと言われています。

それ以前では、固定相場制でのマーシャルプランが有名です。

続いて、トリクルダウンと新自由主義

インターネットの情報爆発により隠れていた価値観も言葉となり爆発していくことになった。

しかし、法定通貨の方が、その価値、概念に対する通貨量拡大として価格で応じることができず、圧倒的に通貨量が足りない状況が生まれていたのが、2010年代の問題点のひとつでした。

リーマンショックの後に、新自由主義が誤りであることが、ピケティやサンデルによって指摘され、当時のFRBバーナンキ議長が、通貨供給量を大幅に増やした対策により、ベースマネーの金融、銀行間の相互不信を解消して収束した。

それでも、まだ足りないが、適正水準に収まったことで、さらに価値も増幅され、マネーストックの財政政策から再分配、事前分配を大規模に行い、さらなる通貨供給量が重要となっている現在の日本国内。

例えば

Googleがしようとしてた事は、まだ新産業として、基礎研究から発展できない機械学習の先端の成果をすべて持��込んだ社会実験に近いこと。

シュンペーターの創造的破壊は、一定数の創造の基礎を蓄積後に、未来を高密度なアイデアで練り上げてから破壊をするのが本質です。

こうして、憎しみの連鎖や混乱を最小限にする。

アルビン・トフラーの言うように、法人と行政府とのスピードの違いが縮まらないのは、構造上の違いであって、それを補うためにプラスサムな連携するということが、必要になってくることを説いています。

三権分立が、規制のないGAFAMを非政府部門としてMMT（現代貨幣理論）からプラスサムに連携したらどこで均衡するのか？という社会実験も兼ねています。

このような前提で、あらゆるインターネット企業が、創業時、貢献するためコンセプトの中心であったものが、今では、悪性に変質して違う目的に成り下がっています。

再分配、事前分配の強化がスッポリ抜けてる欠点があり、ここに明かしたくないイノベーションの余地があります！！

2021年には、新自由主義のような弱肉強食では自然とトリクルダウンは生じないことは明らかになる。

確かに、トリクルダウンは発生しないが、法律で人工的に同じ効果は、貨幣の再分配、事前分配という形にできる可能性は高い。

再分配や事前分配をケムにまく「金持ちを貧乏にしても、貧乏人は金持ちにならない」「価値を生み出している人を罰するつもりがないのであれば税に差をつけないほうがいい」（サッチャー）

とあるが、新自由主義は誤りで、ピケティやサンデルによると違うみたいだ。

（個人的なアイデア）

経済学者で、ケンブリッジ大学名誉教授のパーサ•ダスグプタが、イギリス政府に提出した報告書の中に登場。

経済学を学ぶと、登場する資本や労働などの生産要素の投入量と算出量の関係を示す生産関数があります。

こうした関数は、様々な前提条件に基づきますが、経済学者は、収穫逓減の法則と言うものをよく知っています。

このような人工的な生産関数とは、他に天然由来の生産関数。

つまり、自然から収穫できる生産関数を導き出し、地球全体の生産関数というエコシステムを数値化することでバランスをコントロールできるかもしれないというアイデア。

ここでは、自然資本と呼びます。

自然資本を加味すれば現在の経済成長ペースがどこまで持続可能かを分析することもできます。

人間は、国内総生産GDPを生み出すため、自然から資源を取り出して使い、不要になったものを廃棄物として自然に戻す。

もし、自然が自律回復できなくなるほど、資源が使われて、廃棄されれば、自然資本の蓄積は減少し、それに伴い貴重な生態系サービスの流れも減っていくことになります。

さらに、教授は、経済学者も経済成長には限界があることを認識すべきだと説いています。地球の限りある恵みを効率的に活用しても、それには上限があります。

したがって、持続可能な最高レベルの国内総生産GDPと言う臨界点の水準も存在するということが視野に入るようにもなります。これは、まだ現時点では誰にもわかりませんので解明が必要です。

なお、地球１個分は、ずいぶん昔に超えています。

＜おすすめサイト＞

アラン・セイボリー：砂漠を緑地化させ気候変動を逆転させる方法

リサ・ジャクソン：2030年までにカーボンニュートラル（気候中立）達成を目指すAppleの誓い

クリスティン・ベル：「ネット・ゼロ（相対的なCO2排出量ゼロ）」とは何か？

人工知能にも人間固有の概念を学ぶ学校(サンガ)が必要か？2019

ドナルド・ノーマン：感情に訴えるデザインの3つの要素

日本ではスティーブジョブズは産まれない理由

ニコラスネグロポンテ：今後の未来への30年史

マリアナ・マッツカート：投資家、危険を冒す者、改革者 — それが政府？

ハーヴィ・ファインバーグ：新しい進化の準備はできていますか？

リサ・ニップ：宇宙での生存に備えて人類が進化する方法

＜提供＞

東京都北区神谷の高橋クリーニングプレゼント

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ryotarox · 7 years ago

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BioniCopterのように、生物がもつ優れた性質を、新たな材料や製品の開発に生かそうという取り組みが「生物模倣（バイオミメティクス）」と呼ばれる分野だ。「バイオミミクリー」「バイオインスパイアード・テクノロジー」と呼ばれることもあり、それぞれニュアンスは少しずつ違うが、大きな概念としては同じものと考えていい。バイオミメティクス自体の取組みは古く、1950年代に始まったといわれる。衣服にくっつく野生ゴボウの実をヒントにしてつくられた面ファスナー（「マジックテープ」）や、蓮の葉が水をはじく性質を利用した撥水性塗料などは、初期のバイオミメティクス製品の代表例だ。

生物から学ぶ未来のテクノロジー：進展するバイオミメティクス｜WIRED.jp

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バイオミミクリー

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yanaka-houkago · 4 years ago

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🐬いきものラボ🐈

みなさんは「バイオミミクリー（生物模倣）」という言葉をご存じでしょうか？

私たちはこれまで身近な生き物からヒントを得て、さまざまな技術を開発してきました。今回は、「ホーリー」こと、ジェイシー教育研究所（サス学マスター）の堀洋一さんをお招きして、3日間の発明プログラムを行いました。

【いきものをまねっこして発明しよう！】～DAY１～　学び

初日は、身近にいるいろんな生き物の機能をヒントに発明された技術について学びました。

たとえば、カワセミ×新幹線について。カワセミが静かに獲物を捕らえる様子から、カワセミのくちばしを模倣して作られたのが新幹線の先頭車両です。山岳地帯を走る新幹線がトンネルに入る際の騒音を、あのカワセミのくちばしの形が解決したのです！

次は、ハチの巣の頑丈さについて。美しい六角形をしたハチの巣の小部屋。〇でも△でもなく六角形だからこそ、衝撃に強い巣の頑丈さが守られているんだって！ホーリーが実際に紙で実験してくれました！

～DAY２～　発明

二日目はさっそく発明を行いました！図鑑をめくったりiPadで検索したりしながら、生き物のスバラシイ機能を調べました。

～DAY３～　発表

最終日には、それぞれの発明の発表会を行いました。ミーアキャットをまねっこした探し物ロボットや、キツツキをまねっこした万能ロボットなど、たくさんのオモシロ発明が生まれました。

質疑応答タイムでは、

「どんな材料でできているの？」「安い！100円ショップで売るんですか？」「実用化まではあとどのくらい！？」

など、製品の具体化に向けて白熱の議論が巻き起こりました！

お友達の発表を受けて自分の発明をパワーアップさせたり、みんなに分かりやすく伝えるためにレゴで作ったミニチュア版をもってきたりと、みんなの熱意と工夫がびしびしと伝わりました！

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shinobugaoka-houkago · 4 years ago

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8/24　サス学

夏休み最終週は、サス学プログラムを実施いたしました。 3日間の様子をご紹介いたします！

初日の17日は「いきものをまねっこして発明しよう！」。身の回りのバイオミミクリー(生物模倣)を学びました。

カワセミのくちばしをまねっこした新幹線や、ネコの舌のザラザラをまねっこして発明された掃除機、ヤモリの手をまねっこした粘着テープなど、生き物たちのスゴ技が様々なものに応用されていることにみんなびっくり！

たくさんの発明を学んだあとは、みんなも発明してみました。図鑑を広げて生き物にはどんな特徴があるのかを調べ、どんな発明ができるか頭をフル回転して考えました。「へびのくねくねした体をまねっこして、入りにくい場所も掃除ができる掃除機」や「毒に負けないカクレクマノミをまねっこした毒に強いスーツ」などスタッフもびっくりな発明してくれました。 2日目は「未来の学校～未来の学校をデザインしよう～」。昔の学校や世界の学校、危険を伴いながら何時間もかけて通学する世界の子どもたちなどについて学びました。

最後には、今から25年後の未来の学校がどんな学校になっているか、少人数のグループに分かれて話し合いました。

「暑さに慣れる授業があったりして！」「本はパソコンで読むから図書室はないかも」「オンラインの授業もあるよね！」とたくさんの意見や考えが出てきました。最終日は「深海のふしぎ」。深海や深海生物について学びました。氷水が入ったバケツに手を入れて深海の水温(2～4℃だそうです)を体感したり、深海クイズをしたり、深海生物の特徴を学んだりと、びっくりとワクワクの連続でした！

最後には、紙粘土やビーズ、LEDライトを使ってオリジナルの深海生物を作りました。名前と特徴を考えながら、真剣な表情で作っていました！

たくさんのお申込みがあり、今回はより多くの皆さんにサス学を体験してもらうために、1人1プログラムとさせていただきました。秋以降も「サス学」のプログラムの実施を計画しておりますので、今後もぜひご注目ください！

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blueenemydefendor · 6 years ago

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バイオミメティクス（ Biomimetics）

バイオミメティクス（ Biomimetics）とは、

生物模倣と呼ばれる��自然から学ぶ技術」です。

　生物の構造や機能、生産プロセスを観察、分析し、そこから着想を得て新しい技術の開発や物造りに活かす科学技術のこと。

　化学の分野では1930年代に「バイオミメティクス」の歴史が始まっています。

「バイオミメティクス」という言葉そのものは1950年代の後半に生まれました。

バイオミミクリー（Biomimicry）とは、

「バイオミメティクス」の考え方を拡張し、環境問題の解決と生態系の保全を加えたより大きな概念である。

人間にはできない多くのことを、生物は簡単に行っています。

このすばらしくて不思議な自然の営みを参考にして研究をしているのが、「バイオミメティクス」や「バイオミミクリー」で、自然界、生物の仕組みに学び、そのデザインやプロセスをまねるまたはインスピレーションを得るという視点で技術開発を行い複雑な人間の問題を解決します。

　衣服にくっつく野生ゴボウの実をヒントにしてつくられた面ファスナー（マジックテープ）や、ハスの葉が水をはじく性質を利用した撥水性塗料などが良く知られています。

　トンボなどの昆虫や鳥の飛ぶ様子をじぃーっと観察して不思議に思ったり、感動したりしたことはありませんか？

そうした不思議な生態を科学に取り入れることを繰り返し実験し今や、トンボの羽のメカニズムで、台風にも耐えられ、秒速30cm程度の微風でも回転することができる風車を開発しました。

実用の一例

注射針

　関西大学システム理工学部の教授である「青柳誠司氏」が蚊の針の構造を模倣して、痛みの少ない注射針「マイクロニードル」を開発しました。

青柳氏は鉄腕アトムに憧れ東京大学工学部へ進学し、ロボット開発に邁進。しかし人間の能力に近づけないと気づき、昆虫を真似ることを始めた、とのことです。

人工血管

　東京農工大学では30年シルクの強さを研究し、カイコの糸で作った人工血管を研究しています。

カイコがつくるシルクは同じ太さの鋼鉄線よりも強いといいます。

　ポリエステルやフッ素��脂製の人工血管では血栓が出来やすくなるなどの問題が有りますが、蚕の絹では極細の血管でも防げるそうです。この研究によって、再生医療の未来が開けます。

折りたたみ収納

　テントウムシが柔らかい「後ろ羽」を折り畳んで、硬い「さや羽」の中に収納するメカニズムを解明したことを、東京大学などが2017年5月に発表しました。

　人工衛星のアンテナや折り畳み傘などの展開方法に応用できるということです。

新幹線

川面を美しい瑠璃色の羽を光らせて飛ぶカワセミ。

500系新幹線の先頭形状はカワセミのくちばしの鋭い形状をまねていて、高速でトンネルに突入する時に出るドンという騒音問題を解決しました。

開発者は、日本の技術者である「仲津英治」氏。

　彼は日本野鳥の会に所属していることもあり、バードウォッチングをするなかで、フクロウの羽根の音のしない仕組みやカワセミの口ばしに着目していった。

　獲物を捕る時に羽音をたてず静かに忍び寄るフクロウの翼の構造をヒントにした500系新幹線のパンタグラフ。

騒音の原因の一つである気流の逆流をなくし、空気抵抗を劇的に低下させる事に成功。開発から6年後の事だそうです。

「このときの経験から、私は“人間は自然に学ぶべきだ”という思いを強くしました。自然に勝とう、自然を克服しようという考えが間違っているのだと」

そう仲津氏はおっしゃっています。

蜂の巣構造

　新幹線のドアやロケットの��ディーは軽くても頑丈です。

その理由は、ハニカム構造といって、ハチの巣を模した内部構造になっているからです。

ハチの巣の構造は粗いですが、六角形の組み合わせで非常に強固なのです。素材が少ないからこそ軽く、なおかつ強いわけです。

他にも、新幹線の床、人工衛星の壁などに応用されています。

昆虫の複眼

　日産は、東京大学と共同で昆虫の回避行動のパラメータを数値化するとともに、実験結果をスケール変換および車輪動作モデルに適用し、 Robot Car (BR23C)に実装して虫の動きを実現しました。

昆虫は1つの小さなレンズ(個眼)が集まった複眼を持っています。

　状態に応じて減速や回転行動を行なって障害物を瞬時に回避する事が出来ます。

アイガモロボ

日産自動車の技術者によるボランティアで開発されました。

　田植えのシーズンも一段落し、秋の収穫を待つばかりとなりました。

　私たち消費者としては、できれば無農薬で作られた安全なお米を食べたいものですが、有機農法は手間がかかりますので値段もお高いですね。

　無農薬での栽培に「合鴨農法」を取り入れる農家があることはご存知だと思います。

合鴨は雑草や害虫を食べてくれます。ですが、生き物ですので、稲も食べてしまったり成長したら飛んでいってしまいます。

そんな問題を解決したのが、「アイガモロボ」です。

田んぼに設置されたWi-Fiと「アイガモロボ」に搭載されたGPSを使って、田んぼの中を自動で一巡できるようにプログラミングされています。

大きさは60cm四方で重さは1.5kgほど。目が付いていて可愛い表情も魅力です。

この6月から山形県内で運用されています

手間のかかる農業は人口も減り、食糧生産の手法が模索されている中、大きな助けとなるでしょう。

「バイオミメティクス」は上の図のように、多種多様な例が実用段階に入っています。

　日本のみならず、世界のベンチャー企業や研究機関において各分野で競って開発が行われています。

国内の技術開発や製品開発の現場では、大学��研究機関、企業や NPO法人が協力し、新しい技術や製品を開発、取り組みが各地で進み、その成果も出始めている。

「ヤモリテープ」や「モスアイ・フィルム」、「マグロ塗料」なども、このような取り組みの中から開発された、日本発の「バイオミメティクス」製品です。

日本人は得意？　生物に学ぶもの作り

　生物から着想した科学技術の応用は、もともと日本人が長けている発想なのかもしれません。

　自然に対し謙虚な気持ちで向き合い、自然と共に生きるという姿勢を私たち日本人は、太古のいにしえより潜在的に受け継いできたのではないでしょうか。

万物に神が宿るとする「八百万の神」の自然崇拝がそうです。

　目に見えない存在にも敬意を持ち、感謝するという考え方が深く浸透している気がします。

　自然からの恩恵を見事に受け取れるのが「バイオミメティクス」ということであります。

「バイオミメティクス」の究極は、

人間を模倣した高度なサイボーグであると言えるでしょう。

動物を超えた強靭なボディーと身体能力を備え、コンピューターを凌駕した脳で自律して活動するという研究も進んでおり、実現化もそう遠くは無いでしょう。

　人に替わる技術の開発が優先され、進化が著しい昨今ですが、人間と自然はともに在るのだという事を置き去りにしないテクノロジーであって欲しいと願います。

映画史に残る名言

「I’ll be back」

でご存知のSFアクション「ターミネーター」が帰ってきた。

71歳になった渋いシュワちゃんが見られる！

もちろん、サラ・コナー(リンダ・ハミルトン)も出演する。シリーズで6作品目。

懐かしさと期待とで、公開が待ち遠しいです。

日本版の「ターミネーター:ニュー・フェイト」は11月8日公開。

アーノルド・シュワルツェネッガー主演！映画『ターミネーター：ニュー・フェイト』US版予告 https://www.youtube.com/watch?v=c46_e-FfJGg

youtube

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dothtml5 · 5 years ago

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米裁判所が自��運転技術の元エンジニアにグーグルへ約192億円を支払うよう命じる (TechCrunch)

「まずいのでは」と上司に言ったが、虚偽広告制作の実態 - 元ライターが証言 (毎日新聞)

ウェブの父バーナーズ-リー氏、ウェブは女性に対して正しく機能していない (CNET)

嘘偽りの絶えないインターネット、わたしたちにできることはないのか (WIRED)

なぜダメなデザインが生まれるのか (could)

自然界に学ぶデザイン手法、バイオミミクリーのススメ (freshtrax)

iPhoneにアプリを自動配信する「Microsoft Intune」とは？ (INTERNET Watch)

DuckDuckGo、トラッキングブロックツール「Tracker Rader」とトラッカーリストを公開 (ITmedia)

Windows OSのバイブル「Windows Internals」を日本語解説するプロジェクトがGitHubで開始 - 実際に動作するアプリで高度かつ難解な内容をコードレベルで理解 (窓の杜)

#html5 #css3

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quote-hearsay · 8 years ago

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ナノテクノロジーと物質の再編成

英国のデザイン・カウンシルの年次報告書によれば、製品、サービス、社会インフラが環境に与える影響の80%は、デザインの段階で決定づけられている。デザインの責務は、バイオミミクリー・アルゴリズム、コンピュータデザイン、ナノテクノロジーなど現在はまだ実験段階にあるツールの開発に、直接的に取り組むことにある。特にナノテクノロジーは、細胞、分子、銀河などに見られる、自己組織化の原則の可能性を示してくれる。あるモノの構成要素に少し力を加えるだけで、そのモノたちがまとまって、異なる構造に再編成するとしたら、そのことは環境にもーエネルギーや資源の消費削減の観点からもー大きな影響を及ぼすだろう。

パオラ・アントネッリ,『デザインとしなやかな精神』, 「未来を築くデザインの思想」, BNN新社,2016(2008), p170

Design Council, Annual Review, 2002(London:2002), 19.

#ナノテクノロジー #デザイン #環境問題 #パオラ・アントネッリ

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takahashicleaning · 5 years ago

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ＴＥＤにて

ジニーン・べニュウス：自然界のデザインのストーリー

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

バイオミミクリーとは、スティーブジョブズも言っているように・・・ただの模倣ではなく、生物を観て構成要素を応用するテクノロジーのこと。

バイオミミクリー分野での最近の動向に関する感動的な話です。

これらの生物は、寿命が短いので、何万世代の後の子孫のことも本能で考慮して、環境に適用して生存していきます。

しかも、土台である自然や生態系を壊さないようにしつつ、その解答を探し出して、しかも、自らに有益な大気も生成します。

私たち、人間はどうでしょうか？ガラパゴス視察旅行の写真です。廃水を浄化する水処理技術者に同伴しました。

バイオミミクリーは、生物を見て着想して応用すること（人間の限界を遥かに超えていることが条件です）

その時から、技術者の姿勢が変わりました。自然界について学ぶ姿勢から、自然界から学ぶ姿勢へ転換したのです。それは、重大な方向転換です。

神経回路のようなネットワーク、遺伝的アルゴリズムや進化的コンピューティング等。ソフトウエアは多くを学んでいます。

不思議なのはハードウエアは立ち遅れていることです

ここに来るときに乗った飛行機や車、座っている椅子、人間が造る世界をどうやって再設計しましょう？さらに、重要なのは、今後、10年間。生物から何を学ぶべきかです。生物には、数々の優れた技術があります。

一つ目は生物はどうやって物作りするか？

二つ目は生物はどうやって物を最大限に活用するか？

３つ目は生物はどうやってシステムに物を織り込むか？

自然界は、個別に物を扱う訳ではありません。自然界のシステムから遊離している物はないのです。

太陽エネルギー変換、ナノテクノロジー、バイオシリコンは、半導体製造に欠かせません。または、「二酸化炭素の素材利用」です。これで、二酸化炭素を抑制できます。

分離技術もこれから脚光を浴びます。鉱石の採掘が不要になると言ったらどうでしょう？廃棄物の流れから、金属を採取できたらいかがでしょう？微生物は、水の中から微量の金属を選り分けて、採取することができます。

グリーン・ケミストリーは、産業化学の代わりに自然界のレシピを採用しています。グリーン・ケミストリーの目的は、周期表のほんの一部を利用して、簡潔なレシピで、蜘蛛の糸のように、奇跡的な物質を創造することです。

生物は、環境に適合したことに加え、凄いことを成し遂げる技を習得し、それにより、自分自身と子孫を支えてくれるこの地球環境を保全していること。今から、１万世代先の子孫に、遺伝子を残そうとしています。

そのためにも子孫を支える地球環境を破壊しない生き方を探っている天才生物が、日常にも地面にも何百万もいるのです。

こういう新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との

戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

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