Placeholder Image

字幕表 動画を再生する

  • Let me share with you today an original discovery.

    翻訳: Sawa Horibe 校正: Hidetoshi Yamauchi

  • But I want to tell it to you the way it really happened --

    今日は新しい発見についてお話したいと思います

  • not the way I present it in a scientific meeting,

    でも実際にどう起こったかを語ってお話します

  • or the way you'd read it in a scientific paper.

    私が学会で発表する形や

  • It's a story about beyond biomimetics,

    皆さんが学術論文で読む形とは違います

  • to something I'm calling biomutualism.

    これは生体模倣を超えた話です

  • I define that as an association between biology and another discipline,

    個人的には「生体相利共生」と呼んでいます

  • where each discipline reciprocally advances the other,

    私はこれを「生物学と別の分野が提携し

  • but where the collective discoveries that emerge are beyond any single field.

    それぞれが相手の分野を相互的に進歩させ

  • Now, in terms of biomimetics,

    そこから生まれる共同発見はどんな1つの分野より勝る」と定義します

  • as human technologies take on more of the characteristics of nature,

    生体模倣の観点では

  • nature becomes a much more useful teacher.

    自然の特性がもっと人間の技術に取り入れられるにつれ

  • Engineering can be inspired by biology

    自然はより一層有益な教師となります

  • by using its principles and analogies when they're advantageous,

    生物学の原理や相似が有用な場合

  • but then integrating that with the best human engineering,

    それを利用して工学がアイデアを得ることもあり得ます

  • ultimately to make something actually better than nature.

    そしてその後最終的に 実際自然よりも

  • Now, being a biologist, I was very curious about this.

    優れたものを創るため それを最高の人間工学に統合するのです

  • These are gecko toes.

    私は生物学者なのでとても興味があったのはこれです

  • And we wondered how they use these bizarre toes

    ヤモリのつま先部分です

  • to climb up a wall so quickly.

    奇妙な足指は 壁を素早く登るのに

  • We discovered it. And what we found was

    どう使われるのだろうと思いました

  • that they have leaf-like structures on their toes,

    私たちが突き止めたのは ヤモリの足指には

  • with millions of tiny hairs that look like a rug,

    葉状構造があり 敷物のような

  • and each of those hairs has the worst case of split-ends possible:

    何百万の微細毛がついていることでした

  • about 100 to 1000 split ends that are nano-size.

    1本1本の毛先は史上最悪な枝毛のようで

  • And the individual has 2 billion of these nano-size split ends.

    ナノサイズで約100~1000の枝毛になっています

  • They don't stick by Velcro or suction or glue.

    このようなナノサイズの枝毛は1匹につき20億本あります

  • They actually stick by intermolecular forces alone,

    マジックテープや吸盤や

  • van der Waals forces.

    糊で張り付くのでなく 実は分子間に働く力だけで

  • And I'm really pleased to report to you today

    張り付くのです

  • that the first synthetic self-cleaning, dry adhesive has been made.

    そして今日は皆さんに

  • From the simplest version in nature, one branch,

    初の合成自浄式の乾燥接着素材ができたことを発表します

  • my engineering collaborator, Ron Fearing, at Berkeley,

    自然界で一番単純な形である1本を

  • had made the first synthetic version.

    バークレーの共同制作技術者ロン・フィアイングが

  • And so has my other incredible collaborator,

    世界初の合成バージョンにしました

  • Mark Cutkosky, at Stanford --

    もう1人の素晴らしい共同制作者

  • he made much larger hairs than the gecko,

    スタンフォードのマーク・カッコスキーも

  • but used the same general principles.

    同じ原理を使い

  • And here is its first test.

    ヤモリの毛よりももっと太いバージョンを作りました

  • (Laughter)

    これが最初のテストです

  • That's Kellar Autumn, my former Ph.D. student,

    (笑)

  • professor now at Lewis and Clark,

    ルイス&クラーク大学の教授になった

  • literally giving his first-born child up for this test.

    私の教え子のケラー・オータムです

  • (Laughter)

    文字通り自分の第一子をテストに捧げています

  • More recently, this happened.

    (笑)

  • Man: This the first time someone has actually climbed with it.

    最近はこういうこともありました

  • Narrator: Lynn Verinsky, a professional climber,

    男:実際にこれを使って人が登るのは初めてです

  • who appeared to be brimming with confidence.

    ―プロクライマーのリン・ヴァリンスキー

  • Lynn Verinsky: Honestly, it's going to be perfectly safe. It will be perfectly safe.

    自信たっぷりのようです―

  • Man: How do you know?

    リン:マジで全然大丈夫 全く安全よ

  • Lynn Verinsky: Because of liability insurance. (Laughter)

    男:どうしてわかるんですか?

  • Narrator: With a mattress below and attached to a safety rope,

    リン:賠償保険があるから

  • Lynn began her 60-foot ascent.

    ―マットレスを敷いて命綱をつけ

  • Lynn made it to the top in a perfect pairing

    リンが60フィートの高さを登り始めます―

  • of Hollywood and science.

    ―ハリウッドと科学を完璧に組み合わせ

  • Man: So you're the first human being to officially emulate a gecko.

    リンが最上部までたどり着きました―

  • Lynn Verinsky: Ha! Wow. And what a privilege that has been.

    男:初めてヤモリを模倣した人間となりましたね

  • Robert Full: That's what she did on rough surfaces.

    リン:は!そりゃスゴイ栄誉だったわけね

  • But she actually used these on smooth surfaces --

    ロバート:これはザラザラの表面でした

  • two of them -- to climb up, and pull herself up.

    彼女は滑らかな表面には実は

  • And you can try this in the lobby,

    こちらを2つ使って登りました

  • and look at the gecko-inspired material.

    ロビーで試してみてください

  • Now the problem with the robots doing this

    ヤモリからヒントを得た素材も見てください

  • is that they can't get unstuck,

    さて ロボットがこれを使用する際

  • with the material.

    問題になるのは この材質を

  • This is the gecko's solution. They actually peel their toes away

    剥がせないことです

  • from the surface, at high rates,

    これがヤモリの解決法です ヤモリはつま先を

  • as they run up the wall.

    表面からめくるように高速で

  • Well I'm really excited today to show you

    剥がして壁を駆け登ります

  • the newest version of a robot, Stickybot,

    と言うことでですね 今日は皆さんに

  • using a new hierarchical dry adhesive.

    ロボットStickybotの最新型をご紹介します

  • Here is the actual robot.

    新型の階層式乾付着素材を使っています

  • And here is what it does.

    これがそのロボットです

  • And if you look,

    こうやって動きます

  • you can see that it uses

    よく見てもらうと

  • the toe peeling,

    ロボットがつま先をめくるように

  • just like the gecko does.

    剥がすのが分かると思います

  • If we can show some of the video, you can see it climbing up the wall.

    ヤモリがするのと同じです

  • (Applause)

    壁を登るのを映像でご覧ください

  • There it is.

    (拍手)

  • And now it can go on other surfaces because of the new adhesive

    登ってます

  • that the Stanford group was able to do

    ちなみに他のタイプの表面でも登れます

  • in designing this incredible robot.

    スタンフォードのグループがこの凄いロボットを

  • (Applause)

    設計するうえで新しい付着素材を作ったおかげです

  • Oh. One thing I want to point out is, look at Stickybot.

    (拍手)

  • You see something on it. It's not just to look like a gecko.

    1つ指摘したいことがあります Stickybotを見てもらうと

  • It has a tail. And just when you think you've figured out nature,

    何かついてますね ヤモリに似せるためだけではありませんが尻尾があります

  • this kind of thing happens.

    自然の理解ができたと思った時に

  • The engineers told us, for the climbing robots,

    こういうことが起こるんですが

  • that, if they don't have a tail,

    エンジニアたちに言われたんです

  • they fall off the wall.

    「尻尾がないとロボットは

  • So what they did was they asked us

    登っていても壁から落ちてしまう」

  • an important question.

    そして彼らは重要な質問を

  • They said, "Well, it kind of looks like a tail."

    私たちにしました

  • Even though we put a passive bar there.

    「尻尾に見えるだけで 我々がつけたのは

  • "Do animals use their tails when they climb up walls?"

    特別何も機能がない棒なんだが

  • What they were doing was returning the favor,

    生物は壁を登るとき尻尾を使うのか?」

  • by giving us a hypothesis to test,

    彼らは生物学でテストすべき仮定を

  • in biology, that we wouldn't have thought of.

    提示して私たちにお返ししてくれたのです

  • So of course, in reality, we were then panicked,

    私たちには考え付かないことでした

  • being the biologists, and we should know this already.

    実際 当然私たちは慌てました

  • We said, "Well, what do tails do?"

    生物学者として知っているべきでした

  • Well we know that tails store fat, for example.

    「はて 尻尾の役目は何か?」

  • We know that you can grab onto things with them.

    例えば尻尾が脂肪を貯蔵することや

  • And perhaps it is most well known

    何かに掴まるときに使われることは知っていました

  • that they provide static balance.

    一番よく知られているのは

  • (Laughter)

    静的なバランスを保てることです

  • It can also act as a counterbalance.

    (笑)

  • So watch this kangaroo.

    平衡力にもなります

  • See that tail? That's incredible!

    このカンガルーを見てください

  • Marc Raibert built a Uniroo hopping robot.

    この尻尾 素晴らしいですね!

  • And it was unstable without its tail.

    マーク・レイバートがUniroo片足跳びロボットを作りましたが

  • Now mostly tails limit maneuverability,

    尻尾なしでは安定しなかったそうです

  • like this human inside this dinosaur suit.

    普通 尻尾は運動性を制限します

  • (Laughter)

    この恐竜コスチュームを着ている人のように

  • My colleagues actually went on to test this limitation,

    (笑)

  • by increasing the moment of inertia of a student, so they had a tail,

    私の同僚は実際にこの制限をテストしました

  • and running them through and obstacle course,

    生徒の慣性モーメントを加増し 尻尾をつけさせ

  • and found a decrement in performance,

    障害コースを走らせると

  • like you'd predict.

    タイムが悪化すると判明しました

  • (Laughter)

    実験するまでもありませんが

  • But of course, this is a passive tail.

    (笑)

  • And you can also have active tails.

    でももちろんこれは受動的尻尾でした

  • And when I went back to research this, I realized

    能動的尻尾もあります

  • that one of the great TED moments in the past,

    これについて調べていて

  • from Nathan,

    今までの優れたTEDトークの1つで

  • we've talked about an active tail.

    ネイサンが能動的な尻尾について

  • Video: Myhrvold thinks tail-cracking dinosaurs

    話していたのを思い出しました

  • were interested in love, not war.

    ビデオ:ミアボルドは恐竜が

  • Robert Full: He talked about the tail being a whip for communication.

    尻尾をバシッと鳴らすのは 戦いでなく求愛のためだと考えます

  • It can also be used in defense.

    ロバート:尻尾は意思疎通用のムチだと言いました

  • Pretty powerful.

    身を守るために使うこともできます

  • So we then went back and looked at the animal.

    迫力満点ですね

  • And we ran it up a surface.

    そこでもう一度ヤモリを見ました

  • But this time what we did is we put a slippery patch

    壁を登らせたのですが

  • that you see in yellow there.

    今回は滑りやすい箇所を入れました

  • And watch on the right what the animal is doing with its tail

    黄色の部分です

  • when it slips. This is slowed down 10 times.

    ヤモリは滑ったときに尻尾をどうしているか右側で見てください

  • So here is normal speed.

    10倍のスローモーションです

  • And watch it now slip,

    これが普通のスピードです

  • and see what it does with its tail.

    では滑るところを見て

  • It has an active tail that functions as a fifth leg,

    尻尾をどうするか見てください

  • and it contributes to stability.

    5本目の足として機能して

  • If you make it slip a huge amount, this is what we discovered.

    安定感を保つ能動的尻尾です

  • This is incredible.

    思いっきり滑らせると こうなります

  • The engineers had a really good idea.

    ビックリです

  • And then of course we wondered,

    エンジニアたちのアイデアはとても良かったのです

  • okay, they have an active tail, but let's picture them.

    私たちは当然その後考えました

  • They're climbing up a wall, or a tree.

    能動的な尻尾があるわけだから

  • And they get to the top and let's say there's some leaves there.

    壁や木を登っているとして

  • And what would happen if they climbed on the underside of that leaf,

    上にたどり着いて 例えば葉っぱがあったら

  • and there was some wind, or we shook it?

    そして葉っぱの裏を登っていて風に吹かれたり

  • And we did that experiment, that you see here.

    葉っぱが揺すられたりしたらどうなるのか?

  • (Applause)

    その実験をしたのがこれです

  • And this is what we discovered.

    (拍手)

  • Now that's real time. You can't see anything.

    これがその結果です

  • But there it is slowed down.

    実時間では何も分かりません

  • What we discovered was the world's fastest air-righting response.

    スローモーションにするとこうです

  • For those of you who remember your physics, that's a zero-angular-momentum

    私たちが見たのは世界一速い空中立ち直り反応でした

  • righting response. But it's like a cat.

    物理学で言うと角運動量ゼロの

  • You know, cats falling. Cats do this. They twist their bodies.

    立ち直り反応です

  • But geckos do it better.

    猫と同じです 猫も落ちるとき身体をひねります

  • And they do it with their tail.

    でもヤモリの方が上手にやります

  • So they do it with this active tail as they swing around.

    尻尾を使ってやるんです

  • And then they always land in the sort of superman skydiving posture.

    くるりと回るときに能動的尻尾を使うわけです

  • Okay, now we wondered, if we were right,

    そしてスーパーマンがスカイダイビングする姿勢でいつも着地します

  • we should be able to test this in a physical model, in a robot.

    これが正しいなら物理的モデルの

  • So for TED we actually built a robot,

    ロボットでテストできるはずだと考えました

  • over there, a prototype, with the tail.

    そこでTED用にあちらにある

  • And we're going to attempt the first air-righting response

    ロボットを尻尾付きの試作品として作りました

  • in a tail, with a robot.

    尻尾を使った空中立ち直り反応を

  • If we could have the lights on it.

    ロボットで初めてやってみます

  • Okay, there it goes.

    照明をお願いします

  • And show the video.

    オッケー それではいきます

  • There it is.

    映像を見せてください

  • And it works just like it does in the animal.

    やりました

  • So all you need is a swing of the tail to right yourself.

    ヤモリと同様の効果を見せます

  • (Applause)

    つまり体制を直すには尻尾を振るだけでいいのです

  • Now, of course, we were normally frightened

    (拍手)

  • because the animal has no gliding adaptations,

    でも当然普通かどうか心配でした

  • so we thought, "Oh that's okay. We'll put it in a vertical wind tunnel.

    ヤモリには滑空適応がないからです

  • We'll blow the air up, we'll give it a landing target, a tree trunk,

    そこで考えました「それなら垂直風洞に入れて

  • just outside the plexi-glass enclosure, and see what it does.

    下から風を送って プレキシガラスの囲いのすぐ外に

  • (Laughter)

    着地用の木の幹を置いて ヤモリがどうするか見ればいい」

  • So we did. And here is what it does.

    (笑)

  • So the wind is coming from the bottom. This is slowed down 10 times.

    その通りやると こうなりました

  • It does an equilibrium glide. Highly controlled.

    下から風が送られています 10倍のスローモーションです

  • This is sort of incredible. But actually it's quite beautiful,

    ヤモリは極めて制御された平衡滑空をします

  • when you take a picture of it.

    驚きですが 写真を撮ってみると

  • And it's better than that, it -- just in the slide -- maneuvers in mid-air.

    実際かなり優美です

  • And the way it does it, is it takes its tail

    それだけではありません ここの滑走で空中操作しています

  • and it swings it one way to yaw left, and it swings its other way to yaw right.

    どうやるかと言うと 尻尾を

  • So we can maneuver this way.

    一方に振って左に進み もう一方に振って右に進むのです

  • And then -- we had to film this several times to believe this --

    こうやってうまく動けます

  • it also does this. Watch this.

    それとこれは信じられずに何度も撮影したのですが―

  • It oscillates its tail up and down like a dolphin.

    こういうこともします 見てください

  • It can actually swim through the air.

    イルカのように尻尾を上下します

  • But watch its front legs. Can you see what they are doing?

    実際に空中を泳いで進めるのです

  • What does that mean for the origin of flapping flight?

    でも前足を見てください 何をしてるか分かりますか?

  • Maybe it's evolved from coming down from trees,

    羽ばたきして飛行する起源に関係するのでしょうか?

  • and trying to control a glide.

    木から飛び降りて滑降を制御することから

  • Stay tuned for that.

    進化したのかもしれません

  • (Laughter)

    この続きはお楽しみに

  • So then we wondered, "Can they actually maneuver with this?"

    (笑)

  • So there is the landing target. Could they steer towards it

    「本当にこれで滑降操作できるのか?」と考えました

  • with these capabilities? Here it is in the wind tunnel.

    この機能を使って 着地目標の方向に行けるのか?

  • And it certainly looks like it.

    風洞の中を飛んできました

  • You can see it even better from down on top.

    確かにできるようです

  • Watch the animal.

    上から見下ろすともっとよく分かります

  • Definitely moving towards the landing target.

    ヤモリを見てください

  • Watch the whip of its tail as it does it. Look at that.

    明らかに目標方向に動いています

  • It's unbelievable.

    その際に尻尾を振っているのに注意してください 見てください!

  • So now we were really confused,

    信じられません

  • because there are no reports of it gliding.

    本当に困惑してしまいました

  • So we went, "Oh my god, we have to go to the field,

    ヤモリの滑降の報告はないからです

  • and see if it actually does this."

    「これはヤモリが本当に滑降するか

  • Completely opposite of the way you'd see it on a nature film, of course.

    現地で確かめないと」と

  • We wondered, "Do they actually glide in nature?"

    自然映画と全く逆のやり方になりました

  • Well we went to the forests of Singapore and Southeast Asia.

    「自然のヤモリも本当に滑降するのか?」と東南アジアと

  • And the next video you see is the first time we've showed this.

    シンガポールの森林に行きました

  • This is the actual video -- not staged, a real research video --

    次の映像は初めて公開するものです

  • of animal gliding down. There is a red trajectory line.

    ヤラセではなく 実際の真面目な研究ビデオです

  • Look at the end to see the animal.

    ヤモリが滑降していて 赤で軌跡が示してあります

  • But then as it gets closer to the tree,

    ヤモリは最後に見えます

  • look at the close-up. And see if you can see it land.

    でも木に近づいてきたら

  • So there it comes down. There is a gecko at the end of that trajectory line.

    クローズアップで着地が見えるか見てください

  • You see it there? There? Watch it come down.

    降りてきました 軌跡の先にヤモリがいます

  • Now watch up there and you can see the landing. Did you see it hit?

    見えますか?降りてきます

  • It actually uses its tail too,

    では上で着地を見てください 成功しましたね?

  • just like we saw in the lab.

    実際に尻尾も使っています

  • So now we can continue this mutualism

    研究所で見た通りです

  • by suggesting that they can make an active tail.

    というわけで 能動的尻尾を作ることをエンジニアに提言して

  • And here is the first active tail, in the robot,

    この相利共生を続けることができます

  • made by Boston Dynamics.

    そしてこれが初の能動的尻尾を持ったロボットです

  • So to conclude, I think we need to build biomutualisms, like I showed,

    Boston Dynamicsが作成しました

  • that will increase the pace of basic discovery in their application.

    結論として お見せしたような応用の中で基礎的発見の速度を上げる