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基本を学ぶ!
バイオミメティクス

人物紹介
  • ゆたかさん

    Co-MoreBiomimeticsの大学院生

    ここではバイオミメティクスとはなにか?について教えてくれる

  • ももかちゃん

    小学1年生の女の子

    バイオミメティクスに興味がある

  • もうちゃん

    小学6年生の女の子

    バイオミメティクスに興味がある

バイオミメティクスってなんだろう?
ゆたかさん

今日はバイオミメティクスについて楽しく学んでみよう!ちなみに、「バイオミメティクス」って聞いたことはあるかな?

えっ、聞いたことない。バイオミメティクスって何?

ももかちゃん
ゆたかさん

バイオミメティクスは日本語でいうと「生物模倣(せいぶつもほう)」のことで、「模倣」とは「まねをする」っていう意味なんだ。つまり、生き物が持っている特徴をヒントにして新しい技術を開発したりものづくりに活かしたりする考え方なんだ!

生き物をヒントにする??

ももかちゃん
ゆたかさん

そうだよ。地球にはいろいろな生き物がいてそれぞれ面白い特徴をもっているからね

たしかに。空を飛んだり、上手に泳いだり、速く走ったり、いろいろな特徴を持つ生き物がいるね。空を飛びたかったら鳥や虫をヒントにするってことかな?

もうちゃん
ゆたかさん

そうだね。ふたりとも「モナリザ」を描いたレオナルド・ダ・ヴィンチは知っている?鳥のように自由に飛びたい!と考えたレオナルド・ダ・ヴィンチは鳥類を観察して鳥の羽をヒントにした飛行装置をデザインしていたよ

へ〜そうなんだ

もうちゃん

図1 ダ・ヴィンチが鳥を観察するイメージ

図2 ダ・ヴィンチが考案した飛行機のデザイン

ゆたかさん

ほかにもバイオミメティクスは身近なものにも用いられているよ

たとえばどんなものがあるの?

ももかちゃん
ゆたかさん

では、ここでクイズ!次の写真のうちバイオミメティクスが用いられているものはどれかな?

図3 クイズの選択肢

ゆたかさん

正解は、2台所用スポンジ

ももかちゃん えぇ!たわしかと思った!!
もうちゃん スポンジはどんな生き物の特徴をヒントにしているんだろう?
ももかちゃん
もうちゃん
ゆたかさん

それは海の岩場などにいる「カイメン(海綿)」だよ。カイメンには小さな穴がたくさん空いていて、その穴から海水を吸い込むことで食事や呼吸をしているんだ!

ももかちゃん スポンジにもたくさん穴があるよね
もうちゃん ということは、スポンジはカイメンにあるたくさんの小さな穴をヒントにしているんだね!
ももかちゃん
もうちゃん
ゆたかさん

その通り!カイメンをヒントにしていろいろなことに役立つものができたんだよ。

ももかちゃん 生き物の能力をヒントにすることで新しいものが生まれるんだね
もうちゃん バイオミメティクスって面白い!
ももかちゃん
もうちゃん

写真1 カイメン

フリー画像(https://www.photo-ac.com/

写真2 キッチンスポンジ

フリー画像(https://www.photo-ac.com/

生き物の進化とすぐれた特徴?!

そういえば、生き物はどうして優れた特徴をもっているんだろう?

もうちゃん
ゆたかさん

それは生き物が大昔から現在に至るまで、さまざまな進化をしてきたからなんだ

進化をしてきた?

ももかちゃん
ゆたかさん

そうだよ。例えばキリンは、たまたま首が長いキリンが生まれて高いところにあるたべものが取りやすくなった。そのためにより首が長いキリンが生き残って、長い時間の中で今のキリンになったと考えられるね。

なるほど!

もうちゃん

図4 キリンが高い木の草を食べるイメージ

キリンの長い首の他にはどんな面白い生き物の特徴があるのかな?

ももかちゃん
ゆたかさん

例えば、軽さと丈夫さを持った蜂の巣(ハニカム構造)や服や動物の毛にくっつくオナモミ(面ファスナー)、光を反射しないガの目(モスアイ)、水をはじくハスの葉(ロータス効果)があるよ!

へぇー!面白いね!

ももかちゃん
ゆたかさん

バイオミメティクスにはいろいろなものがあるからぜひ勉強してみてね

図5 面白い特徴を持つ生き物

いろいろな分野に学ぶ大切さ!?
ゆたかさん

生き物に学ぶことは新しい技術を開発したり、ものづくりに活用するだけでなく、他にもいいことがあるんだよ。

ほかにもあるの?

ももかちゃん
ゆたかさん

それは、ものづくりの視点で生き物を観察することで、生き物から学ぶだけでなく生き物についての新しい気づきもえられることだよ。例えば、バイオミメティクスの有名な例に「新幹線 500系の先端のかたち」があるんだ。これは、水面にすごい速さで飛びこむカワセミのくちばしのかたちをまねすることで、新幹線がトンネルに入るときのしょうげきはを弱めているんだ!この新幹線をつくった技術者の人は野鳥観察が好きで、新幹線のヒントを得るためにたくさんの鳥の映像をみていたんだ。その中でもカワセミが空中から水中にとびこむ様子を「ものづくりの目線」で観察することで、くちばしのかたちがしょうげきを弱くすることに気がついたんだ!そのため、この発見はそれまでの野鳥観察にはあまりない「ものづくりの目線」だったからこそ気づけたカワセミの特徴なんだね

ももかちゃん 野鳥観察が新幹線をつくるのに役立ったの!?すごいなぁ
もうちゃん いろいろな目線でものごとを考えると新しい発見がある...ということだね
ももかちゃん
もうちゃん
ゆたかさん

バイオミメティクスの活用はとても幅広くて、分子レベルからまちづくりレベルまであるんだ。
そのため、「いろいろな分野」のプロや専門家がアイディアを出し合うことで新しい発見をしたり、これまでにないものをつくることができるんだね!

ということは、たくさんのスペシャリストが関わるとすごいことがおきるんだね!

もうちゃん

図6 様々な分野のスペシャリストたちのイメージ

ちなみにゆたかさんもそういう活動をしているの?

ももかちゃん
ゆたかさん

そうなんだ。私が所属する研究会もそれに習って、様々な専門分野の学生で構成されているんだ。同じ生き物を観察しても分野が違うと違う気づきを得られるからとてもおもしろいよ

へぇ〜

ももかちゃん

図7 楽しげに話し合う研究会の学生

ゆたかさん

きみたちが小学校で学ぶ「国語」・「算数」・「生活科や理科」・「社会」なども「いろいろな分野」だね

ももかちゃん 国語ではひらがなやカタカナ、漢字を習ったり、授業中のスピーチでどうお話しするかを考えたりするよ
もうちゃん 6年生になると「算数」は難しくてちょっと苦手だなぁ...
ももかちゃん
もうちゃん
ゆたかさん

「いろいろな分野」を勉強することで身の回りのことが面白く感じるようになるよ!例えば、「料理」をするときに「国語」を勉強するとレシピの手順を理解して誰かに説明できるようになったり、「算数」を勉強すると2人分のレシピを 3人分の分量に計算できるようになったり、「理科」を勉強すると沸騰したお湯がどんどん減っていくのはなぜか考えられるようになったり、「社会」を勉強すると食材の産地をみて地図上でどのあたりからきているのか分かるようになったりするよ!

もうちゃん なるほど「いろいろな分野」を勉強することで普段の生活がより面白くなりそう!
ももかちゃん もうちょっとだけでも勉強を頑張ってみようかな
ももかちゃん
もうちゃん
ゆたかさん

というわけで、小学校で学ぶ教科はもちろん、ここではバイオミメティクスを学んだり、楽しいプチ実験にも挑戦してみてね!

図8 勉強をして普段の生活がより面白くなるイメージ

参考文献

藤子・F・不二雄,ドラえもん科学ワールド -未来をつくる生き物と技術-,小学館,2021.08,[198]
バイオミメティクスを活用し、持続可能な社会を創出」,TOYO UNIVERSITY バイオミメティクス活用による高機能かつ持続可能なものづくり,TOYO UNIVERSITY,
https://www.toyo.ac.jp/contents/research/tprp/project-06.html
日本化学学会,持続可能性社会を拓くバイオミメティクス-生物学と工学が築く材料科学,2018.03,[188]
編集部,(更新日:2018.06)「小学校の「国語・算数・理科・社会」につながっていく!子どもが料理をするメリット」,STUDY HACKERこどもまなび☆ラボ,
https://kodomo-manabi-labo.net/cooking-shokuiku,(閲覧日:2023/09/14)
「ジャニン・ベニュス:行動するバイオミミクリー」,TED Ideas worth spereding,,July 2009