テントウムシの滑らない足〜日経サイエンス2021年9月号より

40年にわたる議論に終止符，決めては足裏の毛にあり

垂直のガラス面にくっつくテントウムシ 細田奈麻絵（物質・材料研究機構）

物質・材料研究機構の細田奈麻絵グループリーダーらは，ガラス面でも滑らずに歩くテントウムシの足のしくみを解明した。足の裏の毛とガラスとの間で分子同士が引き合う力が働き，「接着」した状態にあった。壁を上る災害用ロボットの足などへの応用を目指す。

接着の力を巡っては，約40年にわたって議論が続いていた。カブトムシの足はつるつるしたガラス面を上れないが，テントウムシの足は自在に動ける。足の毛と接地面の間に分子レベルで引き合う「分子間力」が働いているのか，足裏から出る分泌液の「表面張力」による作用なのかわかっていなかったという。

研究チームは足の毛と接地面の間の隙間を測った。隙間が分子間力の働く距離よりも広ければ，分子間力による接着ではないとわかる。測定に使った直径10〜20nmの微細な粒子より隙間は狭く，分子間力が働く距離だった。テントウムシにひもをつけて引っ張ると，引っ張る力は計算で求めた分子間力と表面張力の大きさのうち，分子間力と関係があった。そこで接着の力は分子間力がもたらすと結論づけた。テントウムシのけん引力は60kgの人に置き換えると1.7トンを引く力に相当するという。

今回の発見は，生物の持つしくみを工業製品に応用する生物模倣技術（バイオミメティクス）に生かせる。滑りやすい場所を動き回るロボットや，吸盤を使わずに部品をつかむロボットの開発を目指す。テントウムシの足の細かい毛を再現するのが課題だが，細田氏は「数年後をめどに実証実験を成功させたい」と話す。■

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