2014年05月23日08:55
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把生物功能融合於電子的動向活躍起來。其中心領域是控制技術、傳感器技術和能源技術。生物的“力量”將帶來電子的革命。運用生物的優異機理和機能，將會突破傳統的電子技術（圖1）。這種將電子技術與生物相融合的研究如今日益活躍。
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圖1：利用生物的力量超越極限 通過把生物優秀的原理和生物本身運用於電子領域，能夠打破過去利用傳統工學方法無法跨越的壁壘，得到理想的性能。比方說能像馬一樣自然行走、奔跑的四足步行機器人，與狗鼻子一樣靈敏的傳感器，以及完全不排放無用廢棄物的能源生成技術等。 |
過去也曾有過把生物優秀的功能運用於其他領域的嘗試，稱為“Biomimetics”、“Biomimicry”，就是仿生技術。仿生技術顧名思義，多數還只是模仿生物體現出來的表面機能。在工學領域中，主要的應用途徑包括流體力學、結構物、材料等。
今后，生物系統的動作和生物優秀的機能也將得到利用。在某些用途，甚至還會採用混合方式，比如直接取下生物的一部分，實現電子技術與生物的融合。
在生物的活用方面，電子領域中最能發揮威力的將是控制技術、傳感器技術和能源技術（圖2）。
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圖2：向控制、傳感器和能源領域拓展 在過去，把生物優秀的功能發揮到其他領域主要是模仿生物結構。而在今后，生物的原理和生物本身也將得到利用。在現在面臨諸多課題的控制、傳感器、能源領域的利用估計將會增加。 |
在控制領域，有研究表明，通過解析生物具備的自主分布式控制*的原理，將其運用於四足步行機器人，可以實現像馬一般自然的步行﹔通過分析魚群的游動方式，可以構建出多台機器人車互不碰撞的自動行駛系統﹔通過模仿昆虫的大腦，可以制作出效率高、抗干擾強的機器人等。
*自主分布式控制＝自主協調多個單元完成動作的控制方式。
在傳感器領域，與狗鼻子一樣靈敏的傳感器和隻需靠近生鮮食品即可分辨出鮮度的傳感器也有望實現。
在能源領域，通過融合藻類和半導體技術，高效率的人工光合作用系統也都被納入了研發日程。利用昆虫體液和微生物的燃料電池也有可能成為現實。
生物學和超級計算機發揮帶動作用
現在，生物活用之所以大熱，緣於生物活用需要的“工具”已經齊備。隨著生物學的發展，生物的工作原理得以明確，細胞和微生物等與電子技術的融合也變得更加容易。
隨著計算技術的進步，生物的部分活動已經可以在超級計算機上進行模擬。比方說重現昆虫的神經活動。
高功能、低價位的3D打印機的登場也具有重大意義。生物的結構復雜，如果利用傳統技術制造，操作過程既困難又復雜。因此，“單是試制就需要耗費大量的成本和時間，研究進展緩慢”（某大學教授）。而使用3D打印機可以輕而易舉地完成結構物的試制。
除此之外，追求降低環境負荷、可持續發展的社會需求也在推動生物活用的發展。在漫長的時間進程中適應了環境變化的生物不會對地球環境造成負面影響。以光合作用為例，光合作用可以利用溫室氣體CO2，把光能源轉化成化學能源。
推動ISO的標准化
盡管關心程度空前高漲，但使生物與電子技術融合的動態才剛剛開始。不過在全球范圍內，這無疑將成為未來的發展趨勢。仿生領域的國際標准化展現出了這一趨勢的浩大聲勢。研究主要通過ISO的技術委員會“ISO/TC266 Biomimetics”開展。歐洲、日本以及美國、中國、韓國等國家已經加入進來，除了定義仿生技術之外，技術委員會還將為這項技術的材料、結構、生產方法等框架制定標准。
在ISO/TC266上唱主角的雖然是德國、法國等歐洲企業，但日本也派出了由大學、研究所組成的混合團隊參加。向ISO/TC266發出了日本的聲音。另外，ISO的討論雖然看似目前還停留在結構層面，但對於生物利用和生物融合的發展，這應該是一個必須經歷的過程。（作者：根津禎、中道理，日經技術在線！供稿）
