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汚染物資を「食べる」ロボット

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    こんにちは 私はエンジニアで
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    ロボットを製作しています
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    もちろん皆さんはロボットが
    どんなものかお分かりですね
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    分からなければ検索してみると
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    はっきりします
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    ではやってみます
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    検索するとこんな感じです
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    色んな種類の
    ロボットがあるのですが
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    これらは主に構造上
    人型ロボットになっています
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    如何にもロボットという感じです
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    プラスチックや金属で出来ており
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    モーターやギア等を
    備えていますからね
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    中には結構
    親しみの湧く物もあり
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    抱えて抱きしめたり
    出来そうです
  • 0:34 - 0:35
    そうでないものもあり
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    『ターミネーター』から
    そのまま出てきたようです
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    実際『ターミネーター』
    そのものでしょう
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    このロボットで
    ワクワクするような凄い事が
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    沢山出来るのです
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    しかし私は
    違う種類のロボットに着目し
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    そんな物を作ってみたいと
    思っています
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    そこで私は人ではなく
    ある物から
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    ヒントを得ました
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    それは自然の中に
    存在する生き物で
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    私達には出来ない
    実に凄い事をするのです
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    現在あるロボットにも
    出来ない事を―
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    色々な事―床を這い回ったり
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    菜園に入り作物を食べたり
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    木に登ったり
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    水に出入りしたり
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    虫を捕まえて消化したりするのです
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    実に興味深い事をします
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    彼らは生き、呼吸をし、死に
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    自然の中にある物を食します
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    現存するロボットは実際
    そんな事をしません
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    こんな特性をいくらか
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    未来のロボットに取り込めたら
    大いに関心を集める課題を
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    解決する手助けになるかも
    しれませんよね?
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    現在の環境が抱える
    2つの問題を見てみましょう
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    その環境の下では
    これらの動植物から見出した
  • 1:37 - 1:39
    テクノロジーや技術を使う事ができ
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    問題解決の為には
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    ロボットが使えるのです
  • 1:43 - 1:45
    2つの環境問題を
    検討してみましょう
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    両方共 私達が作り出した物で
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    人が環境と関わる中で
    かなり不快な事態を
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    引き起こしたと言える物です
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    1つ目は人口の増加と
    関連しています
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    世界中の人口が急増する中で
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    農家や農場は より多くの作物の生産を
    求められるようになりました
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    その為に農家は
  • 2:04 - 2:07
    農地により多くの化学物質を
    使うようになりました
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    化学肥料や硝酸塩
    殺虫剤等です
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    それらは全て
    穀物の生育を促す物ですが
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    悪影響もあります
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    その一例として
    農地に化学肥料を与え過ぎると
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    その全てが作物には行き届かず
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    多くが土に留まり
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    雨が降ると
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    肥料は地下水面に流れ込み
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    そして地下水面から
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    流水となって湖や川に流れ込み
    海へと流れて行くのです
  • 2:34 - 2:37
    この化学肥料(硝酸塩)の全てが
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    そうした環境に流れ込むと
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    それに影響を受ける
    生物がいるのです
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    例えば藻類です
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    藻類は硝酸塩や
    化学肥料が好物なので
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    そうした物質を
    取り込み
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    条件が整えば 繁殖し
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    大量の新しい藻類が
    増えるでしょう
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    これをブルームと言います
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    困った事に藻類が
    こうした形で繁殖すると
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    水中の酸素が不足するのです
  • 3:01 - 3:03
    この事態に陥ると即座に
  • 3:03 - 3:06
    他の水中の生物は
    生き残れなくなるのです
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    では私達は何をすべきでしょう?
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    藻類を食べ、それを消費し
    安全な物にするロボットを
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    試作しています
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    それが1つ目の問題です
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    2つ目の問題も
    やはり人が生み出した物で
  • 3:18 - 3:20
    石油による汚染と
    関わりがあります
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    石油は私達が使用する
    エンジンやボートから
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    流出します
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    時折 タンカーのオイルタンクから
    海中にドッと漏れ出し
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    石油が海に流れ込みます
  • 3:31 - 3:34
    油田からの汚染を食べてしまう
    ロボットを使って
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    この問題を
    処理できれば良いですよね?
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    これが私達の仕事です
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    汚染物質を食べる
    ロボットを作るのです
  • 3:44 - 3:45
    実際そのロボットを作る為に
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    2つの生物から ヒントを得ました
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    右側にウバザメが見えます
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    ウバザメは
    大きな体つきをしています
  • 3:53 - 3:56
    肉食ではないので
    一緒に泳ぐ事が出来ます
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    ご覧の通りです
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    サメは口を大きく開けて
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    水中を泳ぎ
    プランクトンを集めています
  • 4:03 - 4:05
    動き回り続ける為にその体内で
    エネルギーを使っているのです
  • 4:05 - 4:09
    そんなロボットが
    私達に作れないものか
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    海を泳ぎながら
    汚染物質を食べ尽くす
  • 4:11 - 4:14
    ウバザメのような―
  • 4:14 - 4:15
    出来るかどうかやってみましょう
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    別の生物からも
    ヒントを得ました
  • 4:18 - 4:21
    ここにマツモムシの
    写真があります
  • 4:21 - 4:25
    本当に可愛らしい虫です
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    水中で泳ぐ時
  • 4:27 - 4:29
    ぺダルのような脚で
    前に進みます
  • 4:30 - 4:32
    私達はこれら
    2つの生物をヒントにして
  • 4:32 - 4:35
    その両方を繋げ新種の
    ロボットを作ったのです
  • 4:35 - 4:38
    実際この虫からヒントを得て
    作ったので
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    このロボットは水面に浮かび
  • 4:41 - 4:43
    水面を漕ぎます
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    "Row(漕ぐ)-bot(ロボット)"
    という名前です
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    漕ぐロボットなのです
  • 4:49 - 4:51
    どんなものでしょう?
  • 4:51 - 4:53
    ここに何枚か
    Row-botの写真があります
  • 4:53 - 4:54
    お見せしましょう
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    最初に見たロボットとは
    全く違っていますね
  • 4:58 - 5:00
    グーグルは間違っています
    ロボットは
  • 5:00 - 5:01
    むしろ こんな感じです
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    ここにRow-botを持って来ました
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    お見せしますね
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    大きさが分かるでしょうし
  • 5:06 - 5:08
    他のロボットとは
    違っていると分かるでしょう
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    これはプラスチックで出来ています
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    Row-botを構成しているパーツー
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    これが何故特別なのか
  • 5:13 - 5:15
    見てみましょう
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    Row-botは
    3つのパーツから出来ていて
  • 5:19 - 5:22
    それら3つは本当に
    生物の一部のようです
  • 5:22 - 5:24
    脳があり
  • 5:24 - 5:25
    体があり
  • 5:25 - 5:27
    胃があります
  • 5:27 - 5:30
    エネルギーを生み出す為には
    胃が必要なのです
  • 5:30 - 5:32
    どのRow-botにも
    これら3つのパーツがありますが
  • 5:32 - 5:34
    それはどんな生物も同様です
  • 5:34 - 5:36
    では1つずつ見て行きましょう
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    プラスチックで出来た
  • 5:38 - 5:39
    体があり それは
  • 5:39 - 5:42
    水面に浮かぶのです
  • 5:42 - 5:45
    その側面に水かきがあります
  • 5:45 - 5:46
    動く手助けとなるオールです
  • 5:46 - 5:47
    まるでマツモムシのようです
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    体はプラスチックですが
  • 5:50 - 5:52
    ここには柔らかい
    ゴム製の口がこことここにあり
  • 5:52 - 5:54
    その口は2つです
  • 5:54 - 5:56
    何故口が2つあるのでしょう?
  • 5:56 - 5:58
    1つは食べ物を取り入れ
  • 5:58 - 6:00
    もう片方は
    食べ物を排出するのです
  • 6:00 - 6:03
    つまり口とお尻が
    ある事が分かります
  • 6:03 - 6:04
    お尻と言うかー
  • 6:04 - 6:05
    (笑)
  • 6:05 - 6:07
    物が出て行く場所で
  • 6:07 - 6:09
    正に本物の生物のようです
  • 6:09 - 6:12
    ウバザメにも似てきました
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    それは体です
  • 6:13 - 6:16
    2つ目のパーツは
    胃かもしれません
  • 6:16 - 6:20
    ロボットにエネルギーを供給し
    汚染物質を処理する必要があるので
  • 6:20 - 6:22
    汚染物質が中に入り
  • 6:22 - 6:23
    何かを行います
  • 6:23 - 6:27
    真ん中の この部分には
    微生物燃料電池という電池があります
  • 6:27 - 6:30
    これを置いて
    燃料電池をお見せします
  • 6:30 - 6:32
    これはバッテリーを
    装備する代わりとなり
  • 6:32 - 6:34
    従来の電力装置の
    代わりとなるものです
  • 6:34 - 6:36
    1つお見せしましょう
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    これはロボットの胃です
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    本当に胃の働きをします
  • 6:38 - 6:42
    こちらの側から汚染物質という形で
    エネルギーを入れる事が出来るからで
  • 6:42 - 6:43
    それが電気を生み出すのです
  • 6:43 - 6:44
    これは何でしょう?
  • 6:44 - 6:46
    微生物燃料電池と
    呼ばれるものです
  • 6:46 - 6:48
    少しだけ
    化学燃料電池に似ています
  • 6:48 - 6:50
    それを学校で
    見かけたかもしれないし
  • 6:50 - 6:52
    ニュースで見たかもしれません
  • 6:52 - 6:54
    化学燃料電池は
    水素と酸素を取り込み
  • 6:54 - 6:57
    反応させて
    電気を生み出します
  • 6:57 - 7:00
    技術は十分に確立されたもので
    アポロ宇宙計画で使われました
  • 7:00 - 7:02
    40〜50年前の事です
  • 7:02 - 7:04
    それより少しだけ新しいのが
  • 7:04 - 7:05
    微生物燃料電池です
  • 7:05 - 7:06
    原理は同じです
  • 7:06 - 7:08
    片側に酸素を入れますが
  • 7:08 - 7:10
    もう片側には
    水素を入れる代わりに
  • 7:10 - 7:11
    スープを少量入れます
  • 7:11 - 7:14
    そのスープの中には
    生きた微生物が入っています
  • 7:14 - 7:17
    少し有機物質を入れると―
    それは廃棄物や
  • 7:17 - 7:19
    サンドイッチの残りといった
  • 7:19 - 7:21
    残飯かもしれませんが―
  • 7:21 - 7:24
    そこに入れると
    微生物がそれを食べ
  • 7:24 - 7:26
    それが電気に変わるのです
  • 7:26 - 7:30
    そればかりか
    適切な微生物を選べば
  • 7:30 - 7:34
    汚染物質を処理する為に
    微生物燃料電池が使えるのです
  • 7:34 - 7:36
    適切な微生物を選べば
  • 7:36 - 7:39
    微生物は藻類を食べます
  • 7:39 - 7:41
    別の種類の微生物を選べば
  • 7:41 - 7:45
    石油溶剤や原油を
    食べるでしょう
  • 7:45 - 7:48
    この胃がどうやって
    汚染物質を処理する為に
  • 7:48 - 7:51
    使われているか だけでなく
    どうやって汚染から電気を
  • 7:51 - 7:54
    生み出すのに使われているかが
    分かるでしょう
  • 7:54 - 7:57
    ロボットは
    食べ物を胃の中に入れ
  • 7:57 - 7:59
    消化して電気を作り
  • 7:59 - 8:02
    自然環境の中で動き回る為に
  • 8:02 - 8:04
    電気を使う行為を
    繰り返すのです
  • 8:04 - 8:06
    電気を使う行為を
    繰り返すのです
  • 8:06 - 8:09
    Row-botを作動させると
    何が起こるか見てみましょう
  • 8:09 - 8:11
    水を漕ぐとどうなるか―
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    ビデオを2つお見せします
  • 8:12 - 8:15
    最初にお見せするのは
  • 8:15 - 8:16
    開いた口です
  • 8:16 - 8:19
    前方と後方の口が開き
  • 8:19 - 8:21
    十分に開ききると
  • 8:21 - 8:23
    ロボットは
    前方に漕ぎ始めます
  • 8:23 - 8:24
    食べ物を取り込み
  • 8:24 - 8:27
    処理物を排出する為に
    水中をかき分けています
  • 8:27 - 8:29
    ひとしきり動き終えると
  • 8:29 - 8:31
    止まり 口を閉じますー
  • 8:32 - 8:34
    ゆっくりと口を閉じるのです
  • 8:34 - 8:36
    そしてそこに留まり
  • 8:36 - 8:37
    食べ物を消化します
  • 8:38 - 8:41
    もちろんこれは
    微生物燃料電池で
  • 8:41 - 8:42
    微生物を含んでいます
  • 8:42 - 8:44
    本当は出来るだけ早く
  • 8:44 - 8:46
    沢山のエネルギーを
    微生物から出したいのですが
  • 8:47 - 8:48
    微生物に無理は利かず
  • 8:48 - 8:51
    毎秒ミリワット又は
    マイクロワットといった
  • 8:51 - 8:54
    ごく少量の電気しか
    作り出せません
  • 8:54 - 8:56
    これを分かりやすく説明すると
  • 8:56 - 8:58
    例えばあなたのスマホは
  • 8:58 - 8:59
    特に新型のものでは
  • 8:59 - 9:01
    約1ワットが必要です
  • 9:02 - 9:05
    それは微生物燃料電池と比較すると
    千倍、百万倍の
  • 9:05 - 9:07
    エネルギーとなります
  • 9:08 - 9:10
    それをどう使えるのでしょうか?
  • 9:10 - 9:12
    Row-botが消化を完了し
  • 9:12 - 9:14
    食べ物を取り入れると
  • 9:14 - 9:17
    すべての食物を消化するまで
    じっと待ちます
  • 9:18 - 9:21
    それには数時間
    時には数日かかります
  • 9:21 - 9:24
    典型的なRow-botのサイクルは
    次のようなものです
  • 9:24 - 9:26
    口を開け
  • 9:26 - 9:27
    動き
  • 9:27 - 9:28
    口を閉じ
  • 9:28 - 9:30
    その場にじっとして待つのです
  • 9:30 - 9:32
    一旦食べ物を消化すると
  • 9:32 - 9:34
    再び同じ事をして
    動き回るのです
  • 9:34 - 9:37
    しかし本当の
    生物のようだと思いませんか?
  • 9:37 - 9:39
    まるで私達が
    行なっている事のようです
  • 9:39 - 9:41
    土曜日の夜に
    外出して口を開け
  • 9:41 - 9:43
    腹を満たし
  • 9:43 - 9:46
    テレビの前に座って消化をします
  • 9:46 - 9:48
    十分消化したら
    同じ事を繰り返します
  • 9:48 - 9:51
    このサイクルを繰り返すと
  • 9:51 - 9:55
    最後には他の事が出来る程の
    余分なエネルギーが得られます
  • 9:55 - 9:57
    最後には他の事が出来る程の
    余分なエネルギーが得られます
  • 9:57 - 9:59
    例えばメッセージを送ります
  • 9:59 - 10:00
    こんなメッセージです
  • 10:00 - 10:03
    「最近これだけ汚染物質を食べたよ」
    とか
  • 10:03 - 10:05
    「こんな食べ物に出くわしたよ」
    とか
  • 10:05 - 10:07
    「僕はここにいるよ」
  • 10:08 - 10:11
    「僕はここにいるよ」
    とメッセージを送る能力は
  • 10:11 - 10:13
    非常に重要なものです
  • 10:13 - 10:16
    以前目にした油膜の事や
  • 10:16 - 10:17
    藻類の過剰繁殖を考えると
  • 10:17 - 10:20
    求められるのは
    自然の中でRow-botを浮かべて
  • 10:20 - 10:22
    全ての汚染物質を食べ尽くし
  • 10:22 - 10:24
    その後 回収する事です
  • 10:24 - 10:25
    何故でしょう?
  • 10:25 - 10:27
    今のロボット―
  • 10:27 - 10:28
    私がここに
    持って来たRow-botは
  • 10:28 - 10:30
    モーターやワイヤーがあり
  • 10:30 - 10:34
    それ自体が生物分解性でない
    パーツで出来ています
  • 10:34 - 10:36
    現在のRow-botは
    有害な電池のような物が付いています
  • 10:37 - 10:38
    それを自然の中に
    放置する事は出来ないので
  • 10:39 - 10:40
    それを探知する必要があり
  • 10:40 - 10:42
    仕事を終えてしまったら
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    回収する必要があるのです
  • 10:44 - 10:46
    従って使用出来る
    Row-botの数は制限されます
  • 10:46 - 10:47
    一方で
  • 10:47 - 10:50
    少しばかり生物のような
    ロボットであるなら
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    命の終焉となり
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    朽ち果てます
  • 10:55 - 10:57
    だから こんなロボットが
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    プラスチック製ではなく
    そこらに捨てておくと
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    生分解する別の素材で
  • 11:01 - 11:04
    出来ていたら良いですよね?
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    そうなったら
    ロボットの使い方が変わります
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    10〜100個のロボットを
    自然に放ち
  • 11:10 - 11:11
    それらを追跡し ロボットが
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    死んだ時 回収するのでなく
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    死んだ時 回収するのでなく
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    千、百万、十億個の
  • 11:16 - 11:18
    ロボットを自然環境に
    放つ事が出来ます
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    ばら撒くだけで良いのです
  • 11:20 - 11:24
    命の終わりには ロボットが
    朽ち果てるのが分かっているので
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    心配には及びません
  • 11:26 - 11:28
    これはロボットに関する概念と
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    その使い方を変えます
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    問題は そんな事が
    可能かということです
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    可能だと私達は実証しました
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    生物分解性のロボットを
    作る事は可能です
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    実に興味深い事に
    このロボットを作るには
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    ありふれた素材が使えるのです
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    いくつかご紹介しましょう
    驚きですよ
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    ゼリーから
    ロボットが作れるのです
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    現在あるモーターを
    付ける代わりに
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    人工筋肉と呼ばれる物が
    使えるのです
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    人工筋肉はスマート素材で
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    電気をその素材に通すと
  • 11:55 - 11:57
    収縮したり 曲がったり
    捻れたりします
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    本物の筋肉のようです
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    モーターを取り付ける代わりに
    この人工筋肉を付けるのです
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    人工筋肉は
    ゼリーから作れるのです
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    ゼリー少しと塩少々を用意し
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    少しばかり細工をすると
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    人工筋肉が出来上がるのです
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    先程 紙から微生物燃料電池の胃も
    作れると言いました
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    先程 紙から微生物燃料電池の胃も
    作れると言いました
  • 12:16 - 12:19
    生物分解性の素材から
    ロボットの全体が出来るのです
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    野外に放置すると
    その後 朽ち果てます
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    心の底からワクワクします
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    これは私達のロボットに対する概念を
    全く変えてしまいそうです
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    それだけでなく
    これらのロボットを使って
  • 12:31 - 12:34
    出来る事への考え方が 実に
    クリエイティブな物にもなるのです
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    一例をご紹介しましょう
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    ロボットを作るのに
    ゼリーが使えたらー
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    ゼリーを食べますよね?
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    こんなものを作っては
    如何でしょう?
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    グミベアー・ロボットです
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    ここにいくつか
    予め用意しておきました
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    さあここに
    グミの小袋があります
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    レモン味です
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    グミベアーを食べます
    この熊はロボットっぽくないですね?
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    でもそういうふりをします
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    1つ口の中に放り込みます
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    レモン味 美味いですね
  • 13:03 - 13:06
    あまり噛まないように気をつけます
    ロボットですから 嫌でしょうし
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    そして飲み込みます
  • 13:09 - 13:11
    胃の中に入ります
  • 13:11 - 13:15
    そこでロボットは動き、思考し
    曲ったりくねったりします
  • 13:15 - 13:16
    何かをするのです
  • 13:16 - 13:18
    更に腸の方まで移動して
  • 13:18 - 13:20
    潰瘍やがんが
    あるかどうかを見極め
  • 13:20 - 13:23
    注射のような事を
    するかも知れません
  • 13:23 - 13:25
    一旦その仕事を終えたら
  • 13:25 - 13:28
    ロボットは胃で消化されたり
  • 13:28 - 13:29
    それを望まなければ
  • 13:29 - 13:31
    そのまま消化器官を通り
  • 13:31 - 13:32
    トイレに流され
  • 13:32 - 13:34
    環境の中で安全に分解されます
  • 13:35 - 13:38
    これは又 私達の
    ロボットへの概念を変えます
  • 13:39 - 13:43
    はじめに汚染物質を食べるロボットを
    ご紹介しました
  • 13:43 - 13:46
    次に私達が食べられる
    ロボットでした
  • 13:46 - 13:47
    これが将来のロボットとの
  • 13:47 - 13:50
    関わりのヒントを
    与えてくれると思います
  • 13:52 - 13:53
    ご清聴有難うございました
  • 13:53 - 13:57
    (拍手)
Title:
汚染物資を「食べる」ロボット
Speaker:
ジョナサン・ロシター
Description:

このトークでは、汚水を飲み込む事で、自身を動かす為に必要な電気を生み出し、汚染物質を清掃するロボット"Row-bot"が紹介されています。ロボット専門家、ジョナサン・ロシターは、微生物を使った燃料電池で藻類の過剰繁殖を防いだり、水面に流出した油膜を中和しながら水中を泳ぐ特殊なマシンが、どのようにして生物分解型の、自動汚染除去ロボットの先駆けとなりうるかを説明しています。

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
14:10
Natsuhiko Mizutani edited Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Natsuhiko Mizutani approved Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Natsuhiko Mizutani edited Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Natsuhiko Mizutani edited Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Masaki Yanagishita accepted Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Masaki Yanagishita edited Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Masaki Yanagishita edited Japanese subtitles for A robot that eats pollution
Riaki Ponist edited Japanese subtitles for A robot that eats pollution
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  • このトークにはTEDx版もあります。併せてレビューをお願いします。
    http://amara.org/en/videos/LOs1qcTlcjce/ja/1797008/

Japanese subtitles

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