コピー2023.07.21現代の工学は、ほぼすべての機械に動力を供給するためにモーターを回転させることに重点を置いています。彼らは依然として騒々しく、やり方が不自然です。機械の絶え間ない騒音は、海でも陸上でも、あらゆる場所で生物に問題を引き起こします。常に騒音にさらされている人間は、ストレスを感じたり、憂鬱になったり、耳鳴りを発症したりする可能性があります。対照的に、自然界には回転するモーターは存在しません。自然は、硬い部分がガタガタしたり、表面が激しくこすれる音を立てたりすることなく、滑らかに滑ったり、泳いだり、小刻みに揺れたりすることがよくあります。私は、機械の作り方に対するアプローチを再構築できるし、再構築すべきだと信じています。硬い素材や不自然な素材を使用する代わりに、生体模倣機械を作ったらどうなるでしょうか?日常のさまざまな作業に適応性があり安全に使用できる、柔らかい素材または生きた素材で作られた機械。魚と同じように尾を左右に動かして推進する船や潜水艦を想像できますか?したがって、これらの自然な動きを模倣するには、回転モーターと高速回転するプロペラを人工筋肉に置き換える必要があります。これは言える、これはできる、ということです。チューリッヒ工科大学の研究者チームは、水中を移動する新しい生体模倣方法を導入することで、混乱の少ないロボットの開発を開始しました。私たちは生体模倣ロボット魚を作成しました。彼女の名前はソフィーです。彼女は、プロペラを必要とせずに海を探索できる、完全に繋がれていないソフトロボットの最初のデモンストレーションです。ソフィーは、非常に変形可能な尾の中で水を前後にポンプで送ります。彼女の尻尾の動きは、本物の魚の自然な泳ぎの動きを模倣しています。ソフィーの自然なデザインにより、水生生物を注意深く監視することができます。ここで、落とし穴があります。ソフィーはエネルギーに飢えており、うるさいです。はい、魚のように泳ぐロボットを作ることに成功しましたが、。ソフィーが正しく動作するには、モーターとポンプが必要です。今、私たちはそのモーターとポンプを交換していますが、これは騒音が大きくて望ましくないものであり、静かな人工筋肉に置き換えています。これらの筋肉はヘーゼルと呼ばれます。電気エネルギーを直接かつ効率的に筋肉の収縮に変換します。脚を上げ下げするために作られたこの大きな筋肉を見てください。柔軟なシートの積み重ねが、太ももの筋肉と同じように収縮したり弛緩したりします。これがどのように機能するかを説明しましょう。そこで、ラミネートシートを使ってパウチを作ります。単一の筋肉内にこれらのポーチがいくつかあります。コートし、オイルを注入します。これを行うと、電圧が印加されたときに液体が満たされたポーチを圧迫する柔軟な電極のように機能する導電性インクが完成します。本物の魚の筋肉と同じように、この種の撮影された筋肉を敵対的なペアとしてペアにして、柔らかい魚のロボットのデザインに組み込みます。魚は、魚の内部の筋肉を片側から反対側に交互に充電することで静かに泳ぎます。設計を改善するために、私たちは退屈な試行錯誤の製造に依存しません。代わりに、当社のソフトウェアは、設計を構築する前に、パフォーマンスを向上させるために設計を迅速にシミュレートし、最適化します。私たちのアプローチは、既存の魚のデザインの間に補間して新しいデザインを作成する連続的なデザイン空間を作成します。次に、私たちの最適化では、この継続的なデザイン空間を探索して、これまで見たことのない新しくて速い生き物を考え出します。ロボットはいつか、生きた筋肉細胞で作られるかもしれない。このような生きたロボットが、人間の筋肉と同じように自然に治癒できたら素晴らしいと思いませんか?これだけは言えます。筋肉細胞から出発して、すでに筋肉を印刷、成長させ、刺激することができます。私たちは現在、これらの筋肉をより大きく、より長く持続し、制御できるようにし始めています。この筋肉に免疫システムを提供する支持微生物なしで、独立した筋肉を設計することは魅力的な挑戦です。これらの生きた筋肉は、栄養素から得られる化学エネルギーを筋肉の収縮に効率的に変換します。生きた筋肉は最終的に、実際に自然を模倣しながら、排出物と汚染を削減する持続可能な生分解性の機械になることができます。私がこれまで述べてきたことはすべて、今日の研究者やエンジニアが持っている知識があれば可能です。私たちはこれまでに発明されたすべての機械を総合的な観点から再考する必要があると信じています。私たちは、機械が何をすべきで、何をすべきではないかを再考する必要があります。私たちは、自然を尊重し、大きな騒音で世界を汚さずに、安全に私たちと統合し、生活の質を向上させる機械を望んでいると思います。そこで、これまで考えたこともなかった形をとり、これまで行ったことのない場所を発見するために機械を再考してみましょう。