薄い材料や構造のしなやかさを研究

しなやかな枝、しなやかな髪、しなやかな身体、しなやかな心。 「しなやか」とは「弾力にとんでたわむさま」を指します。 「柳に雪折れなし」ということわざが言うように、一般に柔らかくしなやかなものは、堅いものよりも、よく耐え非常に丈夫です。私はロープ、植物のつる、パスタ、海底ケーブル、リボン、卵の殻、はねるおもちゃといった薄い材料や構造のしなやかさが、どのように役立つのか研究しています。

材料力学は魅力的な最先端分野

スペースシャトルや建築物のような構造物は頑丈である必要があります。物体の変形や破損を予測する学問を材料力学と言い、物理学や機械工学の一分野です。

材料力学はガリレオ・ガリレイの研究にはじまり、身の回りの構造物をデザインする基本的な学問であるため、完成された分野と見られることが多いです。しかし、近年の3Dプリンターなどのデジタル加工技術、コンピュータグラフィックスに代表される計算技術の発展の後押しを受け、材料力学は魅力的な最先端分野として蘇っています。

ソフトグローブや魚のようなロボット

私の研究対象である薄い材料や構造のしなやかさは、ソフトロボティクスとして知られる分野で応用されています。ソフトロボットは、従来の伝統的な"硬い"ロボットと違い、柔らかい要素をうまく活用します。例えば脆いものを壊さずに掴むソフトグローブや、魚のような動きをする遊泳ロボット、跳躍ロボットなどが開発されています。

これらのソフトロボットは外科手術や臨床医療、宇宙空間などでの活躍が期待されています。私は身の回りにあるおもちゃや生き物から着想を得て、最適なソフトロボットのデザインについて考えています。