カワセミが獲物を求めて水中に飛び込むのと同じ頃、新幹線の超特急列車は時速320キロメートルでトンネルから姿を現す。両者はほとんど波紋を立てることなく、それぞれの務めを果たしている。両者にどのような関係があるのかと思うかもしれないが、新幹線の静粛性は、実はカワセミのくちばしのおかげである。新幹線をより速く、より静かにするための取り組みの中で、中津祐治は答えを求めて自然に目を向け、最終的にカワセミにそれを見出した。彼は、この鳥が（はるかに密度の高い媒質である）空気から水へ、水しぶきを立てることなく飛び込むことに気づいた。鳥が水中へこれほど鮮やかに切り込めるのは、くちばしの形状によるものだと結論づけた。その後、中津はカワセミの長いくちばしを模倣して新幹線の形状を再設計し、ソニックブーム（衝撃波音）の影響を抑えた。列車の先頭部を全長50フィートのカワセミのくちばし状にしたことで、ブームの問題が解決しただけでなく、空気抵抗が減ったことで列車の速度も向上し、新幹線は標準的な騒音レベルである70dBaを守りながら、より高速での運行が可能になった。これがバイオミミクリーである。
バイオミミクリーの概念
バイオミミクリー（bio＋mimicking）とは、「模倣」または「自然から学ぶ」ことを通じて行うイノベーションのアプローチである。自然界が長い時間をかけて検証してきたパターンや技術を取り入れることで、人類の課題に対する持続可能な解決策を生み出すことを目指している。バイオミミクリーは、長い年月の中で自然界がすでに、私たちが今まさに直面している課題への解決策を生み出してきたという考えに基づいている。数十億年にわたる進化の過程で、自然はそのプロセスやパターンを完成させてきたため、人類は適切な場所に目を向けさえすれば、困難な課題を解決し、革新的な製品を開発できるのである。バイオミミクリー研究所のジャニン・ベニュス所長によれば、「それは、葉のようなものを観察し、より優れた太陽電池をどう作るかを考える過程である。38億年の間に、生命は地球上で何が機能し、何が適切であるかを学んできた。そして今、私たちの世界を再設計しようとしている人々が求めているのは、まさにそれなのだ」。
インドのグワハティ工科大学（IIT Guwahati）の二人組のチームは、ハスの葉に着想を得た、撥水性・超撥水性の高分子コーティングを最近開発した。ハスの葉とバラの花びらの性質を模倣したこのコーティングは、後者のように水を表面に留めることも、前者のように水を転がり落とすこともできる。この高分子コーティングは、ガラス、金属、木材、プラスチック、コンクリートなど、さまざまな表面にスプレーで塗布することができる。このコーティングの撥水性は、激しい化学的・物理的な負荷をかけられた後も損なわれないことが確認されている。
バイオミミクリーがイノベーションに与えた影響
バイオミミクリーは、ここ数年で大きな勢いを増している。今や、私たちの身の回りにある自然の仕組みを観察した結果としてのみ生まれた、さまざまな応用例が存在するほどである。バイオミミクリーの最も商業的に成功し、よく知られた例の一つであるマジックテープは、ゴボウの種子の鉤状の突起を模倣したもので、1955年に特許を取得した。バイオミミクリーの驚くべき例としては、サメの皮膚「楯鱗」の応用もある。サメの皮膚は、抗力を低減する役割を果たす「楯鱗」と呼ばれる微細な模様で覆われている。NASAはこのパターンを応用して、リブレットを開発した。リブレットは抗力を低減するパターンであり、帆船の表面をコーティングする薄い層にも応用できる。その他の応用例として、空気抵抗を減らすことで航空機のエネルギー消費を抑えることにも役立っている。
「ハイブマインド（群知能）」の概念は私たちにとって目新しいものではなく、この人気のSF的コンセプトもまたバイオミミクリーに起源を持つ。ミツバチの個体は、コロニー全体が達成すべき任務を認識し、本能的にその任務に取りかかる。この概念を取り入れたRegen Energy社は、通信機能を持たない家電や機器を、ピーク時の負荷を分散できるネットワークへと変えた。これらのコントローラーはまさにミツバチの巣のように機能し、互いに無線で通信することで効率を最大化している。
中国は、2006年北京オリンピックの競泳会場として建設された水泳センターにおいて、バイオミミクリーに初めて取り組んだ。「ウォーターキューブ」の愛称で親しまれるこの建築物のデザインは、シャボン玉の構造に基づいている。施設の壁は大きな泡状の構造で作られており、これは実質的に頑丈なプラスチック製のクッションである。これらの泡は太陽の熱い空気を閉じ込め、その空気を循環させてプールを温める。このプラスチックは、天候、ほこり、さらには日光によるダメージにも強く、清掃が容易であり、雨が降ると北京のスモッグを洗い流す効果もある。
持続可能な環境のためのバイオミミクリーt
バイオミミクリーが単なるスーパーヒーロー映画の中の概念ではなく、すでに現実に起きていることが明らかになった今、それは持続可能で環境に優しい解決策を提供するという課題に応えられるだろうか。自然に答えを求めるとき、私たちは単に問題の解決策を探しているだけではない。長く続く解決策も求めているのである。「バイオミミクリーは、自然界の最良のアイデアを研究し、それを人類の課題の解決に応用する」。長い年月をかけて、自然はその設計を完成させ、時の試練に耐えてきた。気候変動やその他さまざまな影響に長年耐え抜いてきた「設計」は、確かに私たちの課題に対する長期的な解決策を提供し得るだろう。
バイオミミクリーを用いて何かを開発するとき、私たちは単に設計を模倣しているのではなく、その設計が従う自然のプロセス、そしてそれが属する自然システムをも模倣している。その自然のプロセスを模倣するとき、私たちは長寿命を約束するだけでなく、環境にも優しい製品を開発していることになる。では、これで私たちの問いに答えが出たのだろうか。答えはイエスでもあり、ノーでもある。他のあらゆることと同様に、環境に配慮することは、私たちが意識的に選択しなければならないことである。バイオミミクリーが私たちに長期的な解決策を約束するならば、その解決策が、そこから着想を得た環境に対して持続可能であることを確かめるのは私たちの責任である。バイオミミクリーは課題の解決方法を示唆してくれるが、その解決策を環境に配慮したものにするのは私たちの務めであり、私たちはそれに対して積極的に責任を果たす必要がある。
