アメンボのように水面を歩く超小型ロボットを開発

韓国国内の研究チームが、水の上を歩くアメンボを模した超小型ロボットを世界で初めて開発することに成功した。今後、水質探査や環境モニタリングなどに小型水上ロボットが活用できるものと期待される。

科学技術情報通信部（科技部）は、亜洲（アジュ）大学のコ・ジェソン教授チームが、水上を自由に動く昆虫「アシブトカタビロアメンボ」を模写した超小型ロボットを開発したと明らかにした。同研究は、国際学術誌「サイエンス」の２２日付の表紙論文として掲載された。

アシブトカタビロアメンボは、アメンボ科で足先の扇形の構造を瞬時に広げ、速い流れでも敏捷に動くことができる。亜洲大学の研究チームは、米カリフォルニア大学バークレー校やジョージア工科大学の研究チームと共に、２１個の紐状人工毛で扇形構造の人工ファン（ｆａｎ）を製作し、昆虫の大きさのロボットに適用した。

実験の結果、ロボットに搭載された扇形構造が水中で強い推進力を発揮し、敏捷な方向転換を可能にすることを確認した。０.２３グラムの超小型ロボットは、人工ファンを通じて１秒に２０６度を回るほど速い回転速度を見せている。

研究チームは、アシブトカタビロアメンボの足先の扇形構造が筋肉の力で広がるのではなく、薄くて柔軟な毛と水の表面張力によって０.０１秒で自ら広がることも明らかにした。従来は、アシブトカタビロアメンボが水上で速く動くのは、筋肉の動きのためだと考えられてきたが、今回の研究で扇形の毛の構造が重要な役割を果たしていることを明らかにした。

今回の研究結果は、水中環境で自ら広げて折りたたむことができる自己展開型超小型ロボットの推進装置を具現したことで意味があるという評価が出ている。複雑な原理や駆動装置がなくても、ロボットを動かせる方法を見つけたのだ。小型水上ロボットは、水質探査や環境モニタリングなど様々な面で適用できるものと期待される。

研究をリードしたコ・ジェソン教授は、「今後、環境モニタリングや救助活動、生物模倣ロボット工学など様々な分野で活用できるだろう」と話した。


チェ・ジウォン記者 jwchoi@donga.com