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2016年1月 6日 (水)

1/6のNHK「ファーブルもびっくり! ぞくぞく発見!夢のムシ技術」を見てました。

ファーブル博士として津川雅彦さん、助手ピエールとして渡部豪太さんが登場。以下メモ。
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昆虫が誕生して4億年。厳しいサバイバルを勝ち抜いてきた虫たちは驚きの能力を持っている。
例えばセミの飛び立ち。2枚の羽が合体して大きな羽にしている。
カブトムシの羽の巧みなしまい方。宇宙空間の太陽光パネルと同じしまい方だ。
医療分野でも虫のテクノロジーが。蚊の痛みを感じない針を応用する。
エネルギーの分野ではトンボの優れた飛行能力がエネルギー革命を。
産業分野では、ドイツのメルケル首相が手に取ったのは虫のロボット。
ここまでがイントロ。
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まずは身近な虫、蚊から。
血を吸うのは産卵前のメスだけ。普段は樹液や花の蜜を吸っているが、おなかの卵を育てるために血を吸う。
でもなぜ相手に気づかれずに刺せる?針が細いから?
ここで最先端の技術を使おう。
長さ2㎜、太さ0.1㎜の口。蚊が刺すところを見てみる。針を刺して奥へ差し込んでいる。でも痛みを感じていない。
自分の体重ほどの血を吸う。でも気づかない。針を抜くと、飛んで行った。
刺してもなぜ?
デジタルマイクロスコープで撮影してみよう。人工皮膚と人工血管を用意する。
針を刺すと、中から何かが出てくる。細い針だ。さらに高感度のカメラで見ると、針は、外側が交互に動いている。針の構造をさらに詳しく見ると、先端は両脇にギザギザが。
痛点をすり抜ける細さがある。太いと皮膚が巻き込まれゆがみ、痛みを感じる。ギザギザがあると、ずりずりとすり抜けていく。
で関西大学。痛くない注射器の研究が進んでいる。ロボット工学の博士、青柳誠司さんだ。
 
形は注射器には見えないが、先端に針がついている。長さ2mm, 太さ0.1mm。ギザギザがついた針が交互に動く。
 
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次は、シルク、絹を作ってくれるカイコ。
繭は伸ばすと1200mにもなる1本の糸。
これも医療の現場で期待が高まっている。糸の強さについて、シルクは鉄と匹敵する強さ。
なんでこんなに強い糸が必要?
繭の中でさなぎとなり、成虫となる。しかし動くことができず、生涯で最も無防備になる。強力なシェルターが必要なのだ。
ではカイコはどうやって作っている?
糸を吐き出す瞬間をハイスピードカメラで見る。黒いギザギザがはっぱを食べる口。そのしたに小さな糸吐口がある。糸を吐くのではなく、首を振りながら引っ張り出している。
1分間に60㎝だ。
体内はどうなってる?
体内ではひものようなものが広がっている。ひもが引っ張られて伸びるが、ひもには触手があって磁石のような働き(反発する部分とくっつく部分がある)。そして細い口から出るときにがっちりくっつく。
それを応用したのは東京農業大の朝倉哲郎博士。
カイコの糸で作った人工血管。
他の材料で作ると径が細い血管は詰まってしまう。
シルクで作ると、しかも体内の組織と置き換わっていく。
本物の血管になる。たんぱく質でできているのでそんなこともできる。
シルクのクリームも考えられている。傷跡を再生してくれる。
目じりのしわも?浅くなる。
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風力発電にトンボの羽が使える。弱い風でも自由に飛べる。
 
秘密はギザギザの羽。日本文理大学の小幡章さんが研究している。
通常の飛行機は羽の形により、風が強く吹くと上に引っ張られる。弱いと×なのでジェットエンジンなどを使っている。しかしトンボの羽は?
風洞実験などを行って風の流れを見てみると
デコボコの上側に渦ができ、下側にはできない。
これにより弱い風でも浮力が生じることがわかった。
 
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最後はフナムシ。浜松医科大学の針山孝彦さんが研究している。
2本の足で水を吸い上げる。毛細管現象だが、通常は水の重さで速度が止まってしまう。
しかしフナムシは外側に細かい毛、内側がうろこ状の構造をしていて、外側が早く上がって内側のたっぷりの水を引っ張っていくようになっている。
名古屋工業大学の石井大祐さんとこれを応用した水を吸い上げられる機構を作った。

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