生き物や自然界に着想を得た革新的「バイオミメティクス」3選、AIとの融合でさらに進化

2024.10.8

“ウツボカズラの潤滑液”は汚れが付着しにくいコーティング材のヒントに

バイオミメティクスは、家電などの消費者向けの製品以外にも役立てられています。最近では洗剤や化粧品で知られる花王が、食虫植物のウツボカズラに関するハーバード大学の研究を独自に発展させた技術を用い、自動車の塗装面や窓ガラスなどの表面に汚れが付着しにくくなる「滑る表面」を形成するコーティング剤を開発しました。

ウツボカズラが獲物の虫を滑らせる仕組み

2011年、ハーバード大学の材料科学研究者ジョアンナ・アイゼンバーグ教授がNature誌に発表した論文では、虫が滑り落ちたら出てこられないウツボカズラの袋内部は、表面が微少な凹凸と潤滑液の組み合わせになっており、これを再現することで塗布表面を滑りやすくするコーティング剤になるというものでした。

その後、この研究を基にいくつかの企業や研究機関が実用化を目指したものの、その効果を長期間持続させられず、この点をなかなか克服することができませんでした。

ウツボカズラの袋内部では、常に表面から微量の潤滑液が出ています。しかし自動車や窓ガラスに塗られたコーティング剤は。雨水などで潤滑成分が流されてしまえば、自らそれを補充することができず、人間がコーティング作業をやり直すほかありませんでした。これでは既存の製品と変わりません。

花王はさらに独自の研究開発を重ね、コーティング効果を持続させるためにセルロースナノファイバー（CNF）を利用することを考えました。

セルロースナノファイバーが潤滑油を包み込んでいる

CNFは、植物から得られる繊維を細かくほぐして微細化したもので、それに潤滑液を含ませ、スポンジのようにじわじわと潤滑液がにじみ出るようにしたところ、滑り効果に持続性を持たせることに成功。

現在、この技術を用いて開発した製品は、ゴムや樹脂成形品を型から取り外すために使われる離型剤として、工業分野向けに製品化されています。

AIの融合が第5次産業⾰命を促すかも

生物や自然界全体を観察することで着想を得て、それを工業製品に活用するバイオミメティクスは、日本だけでなく世界中で活発に研究が行われており、バイオミメティクスを含むバイオテクノロジーは、ITやAIなどが牽引する第4次産業革命技術とともに進化・発展がめざましい分野です。

今後はそれらの融合が進み、情報通信技術、ロボット工学、自動車、製薬、エネルギーなどの分野でバイオ産業がさらに活用され、やがて第5次産業革命として発展していくと予想されています。