マイクロマシン5

マイクロマシンからマイクロロボットへ

マイクロマシンが拓く世界は広い。さらに記してみよう。マイクロ
ポンプやマイクロ弁を備えたドラッグデリバリーなら、患部に接し
て薬剤を放出し、治療効果をきわめて高くする。光集積回路とマイ
クロマシンを集積化した光マイクロマシンは､光通信の切り替え器､
光プリンタのプリンタヘッド、CDや光ディスク用光ヘッドの焦点合
わせなどのハイテクノロジー部品を生みだす。マイクロアクチュエ
ータを先に備えた針で、遺伝子レベル、分子レベルにおけるバイオ
ケミカル反応を操作することも可能だ。その応用分野は数限りない
といえる。しかしその研究と開発は、まだ日が浅い。ミクロな世界
だけに克服しなければならない課題も多いといえよう。

そしてその先にある夢が、マイクロロボットである。極微小のマイ
クロチップを持ち、マイクロセンサ、マイクロアクチュエータで自
律的な行動をするロボットだ。マイクロセンサ、マイクロアクチュ
エータを備えて稼動するものをマイクロマシンと呼ぶが、マイクロ
ロボットを考えるとき、これに自律的な行動を指示するマイクロプ
ロセッサがなければならないといえよう。マイクロロボットは、一
般のロボットに比べて、その活躍する場や扱うものと同程度の大き
さまでロボットを小さくすることを目指しており、その行動スタイ
ルは、ずいぶん異なるものになると思われる。

先に記した、群れで飛行機やプラントを監視するマイクロマシンは
自立性においてそのひとつの例である。こうしたロボットが、それ
ぞれに自律的な処理を行いながら群れとして役割分担を行っていけ
ば、そこにはきわめて有機体的な働きが生まれてくるといえよう。

現に、筋肉というマクロなアクチュエータが分子レベルの力発生機
構を持っているところに着目し、これを模したマイクロアクチュエ
ータがつくられようとしている。このマイクロアクチュエータを集
積することによって、大変高度なアクチュエータが生みだされるば
かりか、現在のロボットのようなぎこちない動きではなく、スムー
ズでしなやかな動きをするロボットをつくることも夢ではない。

マイクロマシン、マイクロロボット開発の夢は着々と進んでいる。
しかしそのイメージは、決して『ミクロの決死圏』にあった、縮小
光線による実在マシンの超小型化の方向にはないようである。そこ
に現れてくるものは、おそらく、我々の想像もしないシステムとか
たちを持ったマイクロマシンでありマイクロロボットであろう。

そしていくつかは、現にかたちづくられて機能を発揮しはじめてい
るものもある。例えば、パソコンのプリンタである。微小流路にマ
イクロヒーターを埋め込み、ヒーターを加熱したときに生ずるイン
ク内の気泡によってインクを射出するシステムは、すでにして立派
なマイクロマシンであるといえる。

さらに、無数のマイクロ針に電圧を加え、そこから放出される電子
を用いて蛍光面を光らせる平面ディスプレイもマイクロ針を使うと
いう点で同様にマイクロマシンの一種だといえよう。マイクロマシ
ンはすでに身の周りにおいて、知らず知らずのうちに、その世界を
広げているのだといえるかもしれない。

ガリバーはリリパットの国において、相対的に巨大であることによ
ってさまざまな活躍をした。ガリバーならぬ我々は直接リリパット
の国へ赴いて自らの巨大性を味わうことはできないかもしれない。
しかし身近に着実に広がる、さらに微小なもうひとつのリリパット
の国を手にするのは、そう遠いことではない。マイクロマシンやマ
イクロロボットがつくりだしてくれる新しいリリパットの国は、果
たして我々に、どのような夢を見せてくれるのだろうか。

[データ]
｢マイクロマシンの世界－超微細機械開発へのアプローチ｣
藤田博之著／工業調査会刊
[写真提供] 東京大学教授工学博士藤田博之氏