コラム

サイボーグ・ゴキブリが災害救助の救世主になる?

2022年09月13日(火)11時25分
マダガスカルゴキブリ

ゴキブリが「益虫」と認識される日がやってくる?(写真はイメージです) Heavypong-iStock

<なぜロボットではなくサイボーグ昆虫なのか? 利点と開発の歴史を紹介する>

日本では近年、災害救助での動物やロボットの活用が注目されています。行方不明者の探索に犬の優れた嗅覚を利用したり、ロボットを人間には立ち入れない狭くて危険な場所に差し向けたりすることは、一刻を争う救命救助に大きな力となると期待されています。

理化学研究所(理研)などの国際研究チームは、超薄型の太陽電池を装着し無線で人が操作できる「サイボーグ昆虫」を開発しました。将来は災害地での活躍も視野に入れています。研究成果は、5日付の国際科学誌「npj Flexible Electronics」オンライン版に掲載されました。

生物とロボットの能力の「良いとこ取り」をしたサイボーグ昆虫の利点と歴史を概観します。

高出力と昆虫の動きの自由度の両立に成功

本研究でサイボーグ昆虫に選ばれたのは、マダガスカルゴキブリです。①体長約6センチと大きい、②翅(はね)がなくて飛ばない、③環境に対する耐性が比較的高いことから選ばれました。サイズが大きいためサイボーグ化のための装置を無理なく装着でき、飛ばないため行動制御がしやすい特徴があります。さらに飼育環境下では5年程度の寿命を持ち、過酷な環境でも生きられることから、サイボーグ昆虫の研究には広く使われています。

理研チームは、マダガスカルゴキブリの背に薄くて柔らかい太陽電池を装着。胸部に付けられた無線装置を介して、尻の部分にある尾葉という突起に電流を通して動きを操ることに成功しました。サイボーグ昆虫に装備されている太陽電池は、光を当てれば何度でも充電できます。実験では、30分間の充電で約2分間の操作ができました。

サイボーグ昆虫の制御を無線で長時間行ってデータを取得する場合、10ミリワット以上の発電装置(太陽電池など)を昆虫に装着させる必要があります。けれど、装置が重くなったり活動の邪魔になったりすれば、昆虫の運動能力は低下し本来の動きは損なわれます。これまでは運動能力を保ちつつ、必要電力を賄う発電装置の開発が困難でした。

今回、研究チームは厚さ4マイクロメートルでフィルム状の超薄型太陽電池を開発し、軽量化と動きの自由度を保つことに成功しました。さらに、昆虫は動くたびに腹部が変形するので、動きを阻害しないために太陽電池を固定する際に接着剤を塗る部分と塗らない部分を交互に作る「飛び石構造」を採用しました。その結果、最大17.2ミリワットの出力と、昆虫の動きの自由度を両立できました。

充電さえすれば、昆虫の寿命が続く限り、人が入ることのできない特殊な環境でも長時間の活動が可能なため、瓦礫の下敷きになった被災者の捜索や、化学汚染が予想される場所でのモニタリングなどへの活用が期待されます。研究チームは「将来的には、小型カメラを装着したり複数のサイボーグ昆虫を一斉に用いたりすることで、人命探索の迅速化にも役立てたい」と語っています。

プロフィール

茜 灯里

作家・科学ジャーナリスト/博士(理学)・獣医師。東京生まれ。東京大学理学部地球惑星物理学科、同農学部獣医学専修卒業、東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻博士課程修了。朝日新聞記者、大学教員などを経て第 24 回日本ミステリー文学大賞新人賞を受賞。小説に『馬疫』(2021 年、光文社)、ノンフィクションに『地球にじいろ図鑑』(2023年、化学同人)がある。分担執筆に『ニュートリノ』(2003 年、東京大学出版会)、『科学ジャーナリストの手法』(2007 年、化学同人)など。

今、あなたにオススメ
ニュース速報

ワールド

香港の23年人口750万人、前年比+0.4% コロ

ワールド

台湾周辺の軍事情勢に異常なし、離島への配備強化せず

ワールド

税務担当者の苦労、申し訳ない気もする=政治資金問題

ビジネス

中国の銀行、「ホワイトリスト」事業に170億ドルの
今、あなたにオススメ
MAGAZINE
特集:開戦2年 ウクライナが敗れる日
特集:開戦2年 ウクライナが敗れる日
2024年2月27日号(2/20発売)

アメリカの支援が途絶えればウクライナ軍は持たない。「ロシア勝利」後の恐怖の地政学とは

メールマガジンのご登録はこちらから。
人気ランキング
  • 1

    日本人は知らない、能登半島地震に向ける中国人の視線

  • 2

    大雪で車が立ち往生しても助けなし...「不信の国」中国のあまりにお粗末な防災意識

  • 3

    夜の海に燃え上がるロシア大型揚陸艦...ウクライナ無人艇が「ツェーザリ・クニコフ」を撃沈する瞬間

  • 4

    メーガン妃に「手を触られた」瞬間の、キャサリン妃…

  • 5

    帰宅した女性が目撃したのは、ヘビが「愛猫」の首を…

  • 6

    米メディアのインタビュー中、プーチン大統領の「足…

  • 7

    プーチンの顔面に「異変」が...「頬どうした?」と話…

  • 8

    アウディーイウカ制圧「ロシアは大きな犠牲を支払っ…

  • 9

    プーチンに「行列は好きじゃない」と言うゼレンスキ…

  • 10

    24時間戦っていた電通マンが明かす「接待の実態」「…

  • 1

    プーチンの顔面に「異変」が...「頬どうした?」と話題に 外交の場での「奇妙な様子」にも注目集まる

  • 2

    ウクライナ攻勢を強めるロシアのドローン攻撃を、迎撃システム「バンパイア」が防ぐ「初の映像」が公開

  • 3

    「ノージャパン」はどこへ......韓国ソウルの街角に日本語看板が急増! その背景は?

  • 4

    毎日を幸福に過ごす7つの習慣の1つ目が「運動」であ…

  • 5

    日経平均「ほぼ史上最高」を喜べない2つの理由

  • 6

    米メディアのインタビュー中、プーチン大統領の「足…

  • 7

    メーガン妃に「手を触られた」瞬間の、キャサリン妃…

  • 8

    「政治と関わりたくない人たち」がもたらす政治的帰結

  • 9

    情報機関が異例の口出し、閉塞感つのる中国経済

  • 10

    ゼンデイヤのスケスケなロボット衣装にネット震撼...…

  • 1

    日本人は知らない、能登半島地震に向ける中国人の視線

  • 2

    【能登半島地震】正義ぶった自粛警察が災害救助の足を引っ張る

  • 3

    一流科学誌も大注目! 人体から未知の存在「オベリスク」が発見される

  • 4

    情報錯綜するイリューシン76墜落事件、直前に大きな…

  • 5

    ルーマニアを飛び立ったF-16戦闘機がロシア軍を空爆?

  • 6

    いよいよ来年に迫った「2025年問題」とは何か? リス…

  • 7

    プーチンの顔面に「異変」が...「頬どうした?」と話…

  • 8

    帰宅した女性が目撃したのは、ヘビが「愛猫」の首を…

  • 9

    中国の原子力潜水艦が台湾海峡で「重大事故」? 乗…

  • 10

    「まだやってるの?」...問題は「ミス日本」が誰かで…

日本再発見 シーズン2
CHALLENGING INNOVATOR
Wonderful Story