バイオミメティクスブース
いきものの 「まね」が やくに たつ ~しぜんかいに ひそむ べんりな かたち~

「おっ、 このいきもの いいな。 まねしちゃえ!」 これが、 バイオミメティクスの かんがえかたです。 いきものの まねが、 せいかつに どのように やくに たつのか、 みていきましょう!

どうが

インタビュー動画

この企画の担当者に、ブースの見どころやこだわりなどを聞きました!ブース本編と合わせてお楽しみください!

ふりかえり

「バイオミメティクス」は、「生き物の真似まねをして、あたらしいものをつくること」のことでした。生き物の真似まねぼくたちの生活にどう役立っているのか、一緒いっしょに見ていきましょう。

ハニカム構造こうぞう

まずは、「ハニカム構造こうぞう」のお話です。

ハチのは、ハチのは、正六角形をめた形をしていることで、あなぼこばかりなのにとてもつよいということを紹介しょうかいしました。少ない材料ざいりょう丈夫じょうぶを作ることができているのです。

実はこの形は、東京のあたらしい競技場きょうぎじょうのトラックの裏側うらがわにも使われています。中にふくまれる空気が衝撃しょうげきをうまく吸収きゅうしゅうしてくれて、選手せんしゅあしへの負担ふたんるのです。その上を走る陸上選手りくじょうせんしゅたちが良い成績せいせきを出してくれるといいですね。

カワセミのくちばし

次に、「カワセミのくちばし」のお話です。

昔の新幹線しんかんせんでは、トンネルに入るときに発生はっせいする騒音そうおん問題もんだいになっていました。これはピストルの原理げんりていて、列車がいきおいよくトンネルに入るとき、トンネルの中にあった空気が圧縮あっしゅくされるので、それが大きな振動しんどうとなってトンネルの外に出ていくのです。(音は空気のふるえによって生まれる、ということはご存知ぞんじでしょうか。)

昔の新幹線しんかんせんの形は左下の画像がぞうのように丸っぽく、空気を圧縮あっしゅくしやすいような形になっていました。これをどうにか改善かいぜんできないかと自然界しぜんかいに目を向けたところ、カワセミのくちばしを見つけたのです。右下のような新幹線しんかんせんをみなさんは見れていると思いますが、この形が車体に当たる空気をうまく受け流して、快適かいてきな走行を実現じつげんしているのです。この形を「流線型りゅうせんけい」といいます。

昔の新幹線しんかんせん

今の新幹線しんかんせん

色素しきそについて

実験動画どうがの中では、生き物の「構造色こうぞうしょく」という色を出す特別とくべつ仕組しくみを紹介しょうかいしましたが、同時にわたしたちが普段ふだん色を見る仕組しくみについてもかるく説明しました。ここではそれをもう少しくわしく説明したいと思います。

ここでポイントとなるのが「色素しきそ」です。動画どうがの中で、白い光は赤・青・みどりなどの様々さまざまな色からできていることを説明しました。色素しきそは、様々さまざまな色がざった光のうち、決まった色だけをってしまいます。そして、われずにのこった色だけがわたしたちの目にとどくのです。たとえば、植物しょくぶつっぱが持っている色素しきそみどり色以外の色の光をってしまうので、のこったみどり色だけがね返ってわたしたちの目にとどき、っぱがみどり色に見える、ということでした。なぜ決まった色の光がわれるかというと、その光が、物質ぶっしつの中にある電子でんしという小さな粒子りゅうしが光を受け取って、エネルギーの高い状態じょうたいになるのにちょうどいいからです。ちなみに、植物しょくぶつはそうしてわれた光を利用して、みずからが生きるためのエネルギーにえています。光合成こうごうせいには実は色素しきそかかわっているのです。

動画どうが紹介しょうかいした「構造色こうぞうしょく」は、うすまくがたくさんかさなったようなその形によって色をね返してわたしたちの目にとどけるので、角度かくどによって様々さまざまな色が見えますが、「色素しきそ」はその種類しゅるいによって決まった色をってしまうので、わたしたちにはいつも同じ色に見えます。色の見える仕組しくみは一通りではないのですね。

構造色こうぞうしょくシートの原理げんりについて

実験動画どうがの中では、構造色こうぞうしょくを見せてくれる特別とくべつなシートを白黒の板の前にかざすと、白い部分の前ではピンク色に、黒い部分の前ではみどり色に見えることを紹介しょうかいしました。ここでは、その理由について紹介しょうかいします。

構造色こうぞうしょくは、うすまくかさなっているところに光が入り、決まった色だけがね返されることで見えるということを説明しました。このシートでは、動画どうがの中で示した下の図のように、みどり色だけがね返るようになっています。ぎゃくに、シートを通りぎる光はみどり色だけがくなっていて、その色はピンク色(正しくは「マゼンタ」)となっています。白色-みどり色=マゼンタ というわけですね。

さて、これらの光は白黒の板の上ではどうなるでしょうか。黒い板の上では、通りけていったマゼンタの光は吸収きゅうしゅうされてしまいます。そもそもどうして黒い色が黒く見えるかというと、ほとんどの色の光を吸収きゅうしゅうしてしまうからなのです。「黒い色は太陽たいようの光を吸収きゅうしゅうするからあつくなる」という話をいたことがある方もいるのではないでしょうか。同様どうようにマゼンタの光は吸収きゅうしゅうされていなくなってしまい、ね返ったみどりだけが見えるというわけですね。ぎゃくに白い板の上では、シートを通りけたマゼンタもそこでね返されます。白い板の上でね返されたマゼンタの光が、シートの上でね返されたみどりの光よりもつよいために、白い板の上ではマゼンタが見えるのです。

コラム「3つのカタチの⼤きさを⽐べてみよう!」

バイオミメティクスブースの動画どうがでは、まわりの⻑さがひとしい正三⾓形・正⽅形・正六⾓形のうち、⼀番⼤きいのは正六⾓形になる、ということを紹介しょうかいしました。ここでは、本当に正六⾓形が⼀番⼤きいのかをたしかめてみたいと思います!

初めに、まわりの⻑さの等しい正三⾓形・正⽅形・正六⾓形を準備じゅんびします。正三角形は...つづきを読む

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