【ナノ】「ヤモリの足」から生まれた最先端の接着テープ「ヤモリテープ」

「ヤモリの足」から生まれた最先端のテープ

　生物や植物などの持つ構造や仕組み、形状などを工業製品に応用しようという生物模倣技術
（バイオミメティクス）の研究や製品展開が急速に盛り上がっている。日東電工はヤモリの足の裏に
ヒントを得た接着テープ「ヤモリテープ」を開発した。ナノテクノロジーの進化で、生物が持つ微細構造を
忠実にまねることができるようになったことが技術開発を後押ししており、利用範囲は一気に広がりそうだ。

http://www.nikkei.com/content/pic/20120501/96958A9C93819696E0E5E2E79D8DE0E5E2E6E0E2E3E0E2E2E2E2E2E2-DSXBZO4086742027042012000001-PB1-18.jpg
カーボン・ナノチューブを並べた「ヤモリテープ」の電子顕微鏡写真

　日東電工が開発したヤモリテープは、直径数ナノ〜数十ナノメートルのカーボン・ナノチューブを
１平方センチメートル当たり100億本の密度でびっしり並べたもの。せん断方向の接着力に優れ、
わずか１平方センチメートル程度の面積のテープで500グラムを保持できる。これはヤモリの接着力の
８割強程度だが、実用的な接着テープとしては遜色ない。それでいて、めくれば簡単に剥離できる。
従来の粘着テープのように粘着剤が残ることはなく、テープ自体も繰り返し利用できる。

　ヤモリの接着の仕組みが解明されたのは、2000年ごろのことという。電子顕微鏡でヤモリの指先を
観察したところ、足の裏に細かな毛が１平方メートル当たり10万〜100万本の密度で密生しており、
さらに先端が100〜1000本程度に分岐した構造を持つことが分かった。先端の分岐した毛の密度は、
同10億本以上。この細かな毛の１本１本が、対象物に極めて近い距離まで接近するため、原子や
分子間に働くファンデルワールス力によって接着する。

http://www.nikkei.com//content/pic/20120501/96958A9C93819696E0E5E2E79D8DE0E5E2E6E0E2E3E0E2E2E2E2E2E2-DSXBZO4086746027042012000001-PB1-18.jpg
ヤモリの足の微細構造

　「この構造が重要な要因だと分かった」（日東電工研究開発本部新機軸探索グループ主任研究
員の前野洋平氏）。日東電工は、当時の研究の最先端を走っていた米カリフォルニア大学バークレー
校に前野氏を派遣。同校で先端部の細い毛が密集した構造をポリイミド繊維で再現してみたところ、
繊維同士がファンデルワールス力で凝集してしまい、接着機能が発現しなかったという。ヤモリの足先の
毛が先端部だけが細かく分かれているのは、凝集を防ぐという意味があったのだ。

　前野氏らは、先端だけを分岐させる代わりに、高剛性の材料を使うことで凝集を防げると考えた。
大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻教授の中山喜萬氏らと共同で、カーボン・ナノチューブを
毛のように並べたテープを開発した。カーボン・ナノチューブは直径が極めて小さく、非常に細長くできて
剛性は高い。微細加工を施した基板上で生成条件を制御すると、一方向にそろって成長する。これを
溶融状態のポリプロピレン基板に埋め込むことでテープ状とした。こうして、これまでとは全く異なる接着
機構のテープが生まれた。

　カーボン・ナノチューブを使うことから、現時点では、高価で大量供給が難しいという難点もある。
このため、利用分野は当面、分析試料固定用テープに限っている。今後、量産技術を向上させ、
低コスト化を図って15年の一般販売を目指す。

　壁や天井などを自由に歩き回るヤモリの足は、世界の接着関係の技術者が競って研究開発を進めて
きた対象だ。物質・材料研究機構（ＮＩＭＳ）環境・エネルギー材料部門ハイブリッド材料ユニットインター
コネクト・デザイングループリーダーの細田奈麻絵氏が調べたところでは、ヤモリの接着メカニズムの関連
論文は05年から07年にかけて急増した。

http://www.nikkei.com/content/pic/20120501/96958A9C93819696E0E5E2E79D8DE0E5E2E6E0E2E3E0E2E2E2E2E2E2-DSXBZO4086744027042012000001-PB1-18.jpg
ヤモリの接着メカニズムに関する発表論文数(ＮＩＭＳの細田氏の資料を基に「日経ものづくり」が作成)

　基本原理が発見・解明されてから５〜７年すると、それを工学的に応用する研究が大きく進む。これは
ヤモリに限らず、「ハスの葉の撥水（はっすい）効果」「モルフォ蝶の構造発色」といったテーマでも同様で
あるという。
>>2辺りに続く

日経ものづくり編集委員　木崎健太郎/日本経済新聞　2012/5/1 7:00
http://www.nikkei.com/tech/ssbiz/article/g=96958A9C93819696E0E5E2E79D8DE0E5E2E6E0E2E3E0E2E2E2E2E2E2;dg=1;p=9694E0E5E2E3E0E2E3E2E1EAE4E0

　しかも、生物の微細構造を応用する材料系の論文が多かった。材料は、液晶用光学フィルムで日東
電工が世界１位のシェアを持つなど、日本企業が強い分野。さらに東北大学大学院環境科学研究科
教授の石田秀輝氏らは、日本は生物模倣の研究では有利であると見ている。自然は人間がコントロール
すべきという西洋的な発想よりも、人間は自然の一部であるとする東洋的な自然観の方が、生物模倣
技術との親和性が高いと考えているからだ。

　日本企業ではシャープが、08年から生物の形状を部分的にまねて効率や性能を高めた製品、例えば
「猫の舌にヒントを得たサイクロン掃除機」「海を渡る蝶にヒントを得た扇風機」などで生物模倣技術の活用
を加速させている。積水化学工業も木陰を模した屋外施設用日よけ材「エアリーシェード」を発売している。

　海外でも、生物模倣技術への関心は高まりつつある。中でもドイツは研究者も多く、11年にはドイツ
政府の後押しで生物模倣技術の国際見本市が開かれたほどだ。生物模倣技術の概念や定義を明確
化しようと、国際標準化に向けた活動を主導している。米国でも10年にサンディエゴ動物園からの委託で
生物模倣技術の将来の経済効果についてレポートが報告され、25年に年間3000億米ドルの国内総生産、
160万人の雇用創出があると予測されている。

　20世紀中に物理や化学の基礎研究において大きな発見が一段落し、現在は基礎理論による大きな
ブレークスルーは得られにくくなっているといわれる。その状況の中で、生物模倣は原理面で製品のイノ
ベーションを推進する有力な手段になっている。

（関連記事を日経ものづくり５月号に掲載）

関連ニュース
【生体工学】動物や昆虫をヒントに製品開発するバイオミミクリー(生物模倣) ネコの舌で掃除機、鳥の羽でエアコン室外機など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1326512873/-100
【自然科学】自然に学ぶ最先端技術「バイオミミクリー」急成長分野に 画像あり
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1279976473/-100
【材料/医学】カーボンナノチューブの太さと発がん性に因果関係 より安全なCNT開発へ 名大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1321367621/-100

面白いけど・・・・・日経かよ

そしてＣＭには、タモリを起用。

普通の接着テープもやもりと同じ原理でくっついてるんだけどな

>>4
井森みゆきとダブルキャスト

真空中で剥がしたらX線出るだろうか

ファンデルワールス力の起源はヤモリ。日本人はパクるなニダ。

これは長年待ってた。
ベルクロ(マジック)テープは両面に付けなきゃならんし、
ベリベリデカイ音がするからあんまり好きじゃなかった。
ガラスや金属面にもつきそうだな。
これ結構製品としても画期的なんじゃねーの?

>>8
カーボンナノチューブの量産ができないと民生用には降りてこないでしょ。
つーか降りてきたらきたで発癌の問題あるし。

もう財布をバリバリ言わせなくてすむんですね！？

ヤモリの足の毛のほうが遥かに美しいな。
機能の洗練度は見た目の美しさに比例する。
人間の科学力はまだまだこんなもんか。

でもヤモリがずり落ちない程度の接着力でしょ

>>1もちゃんと読まずに脊髄反射レスする奴の脳みそは
ヤモリ以下だけどな

>>9

量産技術は既に産総研が持ってる。

＞直径数ナノ〜数十ナノメートルのカーボン・ナノチューブを１平方センチメートル当たり100億本の密度でびっしり並べたもの

このカーボン・ナノチューブの切れ端を吸い込むと癌になるわけですね、分かります。
カーボン・ナノチューブは強力な発癌性を持つ素材なのに、その点が全く無視されて、応用ばかり進んでる現状は危険です。
マスコミは放射能云々言ってるヒマがあったら、何故研究初期段階でこういった技術を潰しておかないんですかね。

>日東電工は、当時の研究の最先端を走っていた米カリフォルニア大学バークレー
>校に前野氏を派遣
すげー判断の良さ、うちの会社じゃ無理だろうなあ

>>15
> カーボン・ナノチューブは強力な発癌性を持つ素材

あり得ないぐらい高濃度で晒された組織が発癌したっていう事例しか無いんだが。
タバコの副流煙の方がよっぽど有害。

ヤモリの足の秘密がファンデルワールス力にあると
初めて知った時は爆笑したわ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/＾`''-..,
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　　　　 　　　　　　　乗せてやんよ！　 　ﾔ,　V/　;;::/ ミ　ﾊﾞﾘﾊﾞﾘ
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　　　　　　　　　　 　,,..-''"（´･ω･｀） 　　　　ﾔ,/_;;:::/ヽ､＼皿#,,＼
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　　 ,,. '"　　,,. '"　　　　　　　　／　　　　／　　　ヽｪｿ　乃▲　/,r'⌒!' 　マジックテープ式！？
　∠二フ／_＿＿，＿＿＿／∠二フ／　　r'⌒ヽヽ＿/´ 　 // ∩ ｉ 　　 lヽ,,lヽ
〔｀ﾞ`ー―――――――――'''''"ﾞ´ 　　ﾉ/ ∩ |　 ￣＿＿!/ノ ∪ﾉ 　　(　　　 ）
　〉同〉―― [二二] ―――ｊ同＞=:;つ＿ﾉ　∪ﾉ／￣ 　　｀ー―''´ 　　 と　　　i
　￣￣ー―￣￣￣￣￣￣￣￣￣　　｀ー―''´ 　　　　　　　　　　　　　　しーJ

ウチの窓ガラスに貼り付いてる奴は喉と腹を吸盤のようにしてましたよ？

アスベスト並みに大量に使われ発癌性が問題になるほど
ナノチューブが生産される未来が早くやって来て欲しいものだ。

原材料がヤモリだったら気持ち悪いｗ

3年ぶりの登場。

　　　私女だけど彼氏の財布がマジックテープ式だった　死にたい。。


　　　　　∧＿∧
　　　　　( ﾟωﾟ　)　支払いは任せろー
　ﾊﾞﾘﾊﾞﾘＣ□ l丶l丶
　　　　　/　　(　　　 )　やめて！
　　　　 （ノ￣と、 　 ｉ
　 　 　 　 　 　 しーJ

やっぱり日東電工か

日経が記事にしているという事は、
韓国とかに技術や情報を流そうとしているかもね
注意して欲しい

ファンデルワールス力とか懐かしいな
よくｶｰﾁｬﾝと食べにいったっけ・・・

これ、一製品作るのにどれだけのヤモリの足を使うんだ？

なぜカーボンナノチューブ？
高分子材料をナノレベルで繊維状に自己組織化させるのは難しいってことか

>>1をよく読めよ、ｶｽ
繊維同士が自己凝集しないための剛性が必要だったって
ちゃんと書いてあるだろ、ｺﾞﾐ

利用範囲が広がりそうってあるけど例えばどんな時に便利なのかな？

テープなんて現在あるもので不満無いし、使い捨てで構わないし
粘着剤が残らないのは嬉しいけど利用範囲が変わる訳でも無いし

その技術よこすニダ
日東電工に潜り込むアルヨ

イモリ「くそっ・・・・」

日東電工はミクロテックスを再販しろ
ゴアテックスを吹き飛ばせ

三年に一度くらい出てくるネタだけど…
忠実に再現てのは初めてかも。

これがあればスパイダーマンごっこができるの？

>>35
1平方センチで500gだから、10x10程度の大きさがあれば40Kgは支えられるだろう。
両手両足で、2か所接地しつつ移動すれば可能じゃないかな。

カメレオンの舌で付箋つくるべし

将来的にはザ・フライでやってたハエ人間の壁歩きができるようになりそうだな

窓にはりついてる姿はかわいい

ヤモリ、蚊ぐらいなら捕食するんだけど、ゴキブリとかは食わないんだよな。
咬む力も弱いし。

ヤモリの足の皮剥がしてテープにしたほうが安上がりで高性能だな

>>1
>足の裏に細かな毛が１平方メートル当たり10万〜100万本の密度で密生しており

これ単位の間違いか？

ヤモリを人にくっつけると、他の物質より密着できてるってことか

>>20
で、水をかけて落とすんですね？　分かります

>>42
平方センチメートルの間違いか　指一本に約50万本だってさ
すると先端が50万×500の約2億5千万本になるから、毛自体がCNTより極性強いのかな

>>40
羽根を広げると自分の頭よりずっと大きな蛾とかもパクッとくわえて
ダイナミックにそのまま丸呑みしていくのを見るのが好き。

>>2
支那人朝鮮人は人間は自然は一部とは思ってねーぞ（笑）

奴等は土人以下の屑

>>1
思ったんだけどさ、十分な動物実験での安全性の確認や環境アセスメントもなく
こういう危険かも知れない（危険性評価が不十分な）新材料使った製品バラまくより
無菌化したヤモリを養殖して足の裏を採取して使った方がいいんじゃないの？

ようやくカエル部隊が現実のものとなるか

>>48
うーん。
同じような細かさのものだとすると、ヤモリの足のうらの細かい毛がカーボンナノチューブと同程度あったら
同じように発がん性が出てきたりするような気がするんだけれどどーよ？

汚れが吸着してすぐだめになる悪寒

ファンデルワールス力で接着するのかよwなんか笑えるような笑えないような…

【ものづくり】「ヤモリの足」から生まれた最先端のテープ 日経ものづくり編集委員[12/05/01]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1336034882/


【家電】シャープの"動物模倣"白物家電--イルカの泳ぎを応用した洗濯機、アホウドリの羽を応用したエアコン室外機 [03/18]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1332145325/

【素材】「蓮の葉のように水に濡れない」半導体メモリー−POSTECH
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1335417275/

生物の「合理設計」に学ぶ 風車や外壁材、応用は多様
http://www.nikkei.com/access/article/g%3D96959996889DE6E2E4E7E5E0EAE2E0E3E2E6E0E2E3E09F88EBE2E2E2
生物の「合理設計」に学ぶ　風車や外壁材、応用は多様　：日本経済新聞
http://blog.goo.ne.jp/fukuchan2010/e/8b164d9f38cb047b23035bad66425bf3
http://blogimg.goo.ne.jp/user_image/3e/e4/d13fbf9676328950d984982cfbd2bb63.jpg

ミッション・インポシブル4に出てきた
高層ビル登り用グローブには、
このテープが付いてたのかな？

>>30
/.の記事だと「カーボンナノチューブを用いたヤモリテープは-150から500度Cの温度領域で
良好な接着特性を持ち、溶剤を使用しないことから試料を汚染しないなどの利点がある。」
とあるね。
確かに市販の粘着テープだと-150度とか500度なんてのには糊が耐えられないかも。
あとガラスや鏡に貼ってからはがしたときに跡が残りにくいんじゃないだろうか。

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コピー機のメーカーは知っていても決して口にはしないこと、
コピーのトナーの粉はコピー機を動作させたり、トナー交換の
際にわずかといえども室内に飛び散るが、それを呼吸により
吸い込むと肺の奥底に入り込んで、長期的には肺がんなどの
原因になっている。換気の悪いところにコピー機を設置したり、
デスクトップのレーザープリンターのそばにいて作業をするのは
リスクがある。そのほか、装置からオゾンが出ているのも有害。

はやぶさのサンプル採集もこれがあれば楽だったろうな