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とうきょうのうぎょう

東京農業大学

私立大学 東京都/北海道/神奈川県

生物機能開発学研究室の詳細情報

生物機能開発学研究室

【研究テーマ】 インセクトテクノロジー/シルクの機能特性とその利用
【学部】 農学部
【学科】 デザイン農学科
【教員名】 長島孝行教授
【研究室URL】 http://www.nodai.ac.jp/agri/original/kinoukaihatu/index.html

昆虫から学ぶ未来の作り方

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長島孝行教授の自己紹介

東京農業大学農学研究科農学専攻出身。博士(農学)
特許:クリキュラ繭由来のルテイン含有黄色色素の製造方法
著書:地球大学講義録/日本経済新聞、蚊が脳梗塞を治す!昆虫能力の驚異/講談社、自然に学ぶ!ネイチャー・テクノロジー/Gakkenなど
専門:昆虫機能開発など
日本野蚕学会常任評議委員、日本千年持続学会理事等を務める。 インセクトテクノロジーを提唱。

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小さな動物の機能を研究・利用し製品を社会に落とし込む

進化する「農」インセクトテクノロジー

生き物たちは38億年という長い進化の過程で、実に優れたものづくりを手に入れてきました。中でも4億年前から地球上に暮らし始めた昆虫は、様々な環境に生息地を広げ、膨大な種で構成されています。生存戦略も実に多彩に富んでいます。これにエビ、クモ、ヤスデなどの小さな動物を含めると、全動物のほとんどをこうした生き物が占めていることになります。インセクトテクノロジーとは、こうした小さな動物たちの持つ機能性をものづくり等に応用する科学技術であり、20年前に作った造語です。
ヤモリは天井をすいすい歩けます。これは粘着物質がある訳ではなく、足の裏に200万本ものミクロンレベルの枝分かれした細い毛が空気を押しのけることにより生まれるファンデルワールス力(分子間力)により、50gもあるヤモリを支える接着力が生まれるのです。この微細な構造を靴底や手袋に用いれば、ヤモリのように壁の側面なども簡単によじ登ることが可能となります。こうした生き物の形、作り方、使い方などを真似て製品を作り、社会に落とし込むテクノロジーをバイオミクリー(生体模倣技術)と言い、世界中で技術開発が進められています。

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玉虫の構造を利用したチタン製のオブジェとコップ

千年経っても色褪せない驚異の発色メカニズム

タマムシやモルフォ蝶は美しい色や輝きを持っています。その輝きは古来より玉虫厨子などの作品に利用されてきました。またその輝きは、何千年経っても色があせません。近年、これら虫たちの持つ発色メカニズムを応用した技術が研究・開発されています。
タマムシは色素で色を出しているのではなく、表皮に薄いナノサイズの層を形成し、その膜の厚みを調整することで、光の角度による様々な色の変化を起こします。このような発色メカニズムを構造色といいます。シャボン玉の色が変わるのも同じ原理です。
現在、タマムシの発色機構を利用してステンレス・チタン・マグネシウムを様々な色に発色させる技術が開発されています。この酸化膜はもとの金属が変化しただけのものです。溶かしてしまえば純粋な金属にもどるため、リサイクルが容易です。酸化発色は絵や文字などを部分的に色付けすることができます。また、着色をしていないため塗料が溶ける心配がなく、口に入れても安全です。

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研究・演習のポイント

未来をデザインする「農」

人口・エネルギー・環境問題が大きな地球社会的な課題として取り上げられています。
こうした課題を解決するため、生き物から学び、そのメカニズムや構造を応用して社会に落とし込むことが、現代社会では強く求められています。なぜなら生き物は38億年の進化の過程で驚くべき技術を身につけてきたからです。そしてその技術は研ぎ澄まされた機能性と安全性、その有効性と持続性をもつからです。
これからの「農学」は、これまでの農業や食に関する領域は勿論ですが、衣、食、医、工、環境などの領域を含めた、学問の壁のない、地球規模の「総合的暮らし」に関わる広い、深い領域へと広がり、進化、深化しています。

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