Biomimetics – Design by nature –

Lesson 7 Biomimetics
– Design by nature –

Part 1
１ The field of biomimetics learns from natural systems. To work out problems, it
tries to understand what nature does well. It also tries to develop new technology.
Although the word biomimetics is new, for many years people have been looking to
nature for ideas to use when they develop various products.
２ For example, in the wild there are some plant seeds with sharp points. You
may get such seeds on your clothes when you walk in the forest, it is difficult to pull
them off.

３ One day in 1941, George de Mestral, a Swiss engineer, came home from a walk in
the mountains. He found burdock seeds in his dog’s fur. Then he took a close look.
He wanted to know the reason why those seeds could stick so well. He found that
burdock seeds have small hooks on their sharp points. They easily catch on hair or
fur. This is how “touch fasteners” were first thought of and invented.

Part 2
４ Biomimetics is also used to solve environmental problems. The 500 Series
bullet trains have a unique design. There is a reason for the shape of the long front
nose. At first, the train made a loud noise when it entered tunnels. Many people
called the company about the noise, so the designers worked hard to reduce it.

５ One day, a designer was watching birds and had an idea. It was to make the
train’s nose very long like a kingfisher’s beak. Kingfishers are very good at diving
into the water and catching fish. The shape of their beak makes it possible to dive
with little resistance from the water. In the same way, the beak-like shape of the
train reduces the air resistance that makes noise. This new type of bullet train can
now travel ten percent faster and use 15 percent less electricity, and it makes far
less noise.

Part 3
６ In Africa there is an air-conditioning system that uses very small amounts of
energy. Buildings with this ecological air-conditioning system have well-designed
chimneys and windows. When there is wind, these chimneys and windows let out
hot air from inside the building. Also, the walls are made in different thicknesses
to take in heat during the day, which they let out in the evening.
７ This system copies the natural system of mounds made by white ants. In Africa,
the air temperature changes from about 10℃ to 40℃, but the temperature inside
the mounds always stays around 30℃.

８ A shopping center in Zimbabwe is the best example of such ecological buildings.
This center is the country’s largest office and shopping center, but it has no
conventional air-conditioning. It stays at reasonable temperatures year-round
with far less energy and uses a design learned from the self-cooling white ant
mounds.

Part 4
９ Today, more and more scientists are looking at nature to get hints about new
technology. Some scientists, for example, are studying a kind of desert lizard. It
drinks water little by little through its feet and spikes. Scientists think it possible
to develop technologies for getting water in dry areas by studying this lizard.
Similarly, there are many natural objects and living things that have inspired
scientists to create the technologies we use every day.

10 Let’s take another look at nature. Nature has solved various problems with
different systems and designs. Living things in nature have survived through hard
times. Some have survived millions of years because of their designs. Nature is a
good designer that has built up effective systems without changing the environment.
We should guard this great source of ideas and learn more about it. How about
looking around for hints of new technology hidden around you?

Lesson 7 バイオミメティクス（生体模倣）～自然のデザイン～

Part 1
１ バイオミメティクスという分野は，自然の仕組みから学ぶものである。問題を解決
するために，それは自然が何をうまくこなしているかを理解しようとする。また，新し
い科学技術を開発しようという試みでもある。「バイオミメティクス」ということば自
体は新しいが，人々は長年，さまざまな製品を開発するときに使用するアイデアを自然
に頼ってきた。
２ 例えば野生には，鋭い先端を持った植物の種がある。森を歩いたとき，服にそのよ
うな種がくっつくかもしれないが，それらを取り除くのは難しい。

３ 1941 年のある日，スイス人エンジニアのジョルジュ・ド・メストラルは，山歩きか
ら帰宅した。彼は，犬の毛にゴボウの種がくっついているのを見つけた。それから彼は
詳しく調べてみた。この種が，こうもうまくくっつける理由を知りたかったからだ。彼
は，ゴボウの種には，鋭い先端に小さなかぎ状の突起が付いていることを発見した。そ
れが，毛や毛皮に簡単にひっかかるのだ。こうして「面ファスナー」は初めて考案され，
発明されたのである。

Part 2
４ バイオミメティクスは，環境問題を解決するためにも使われている。500 系新幹線は，
独特なデザインをしている。その長い正面先端部の形には理由がある。はじめのうちこ
の車両は，トンネルに入るときに騒音を出していた。多くの人々が騒音のことで会社に
電話してきたため，設計技師たちはそれを軽減するために熱心に研究した。
５ ある日，技師が鳥を見ていて，あるアイデアを思いついた。それは，車両の先端を，
カワセミのくちばしのようにとても長くするというものだった。カワセミは，水中に潜
って魚をつかまえるのがとても上手だ。くちばしの形のおかげで，水から受ける抵抗を
小さくして潜ることができる。同様に，この車両のくちばしのような形は，騒音を引き
起こす空気抵抗を軽減するのである。この新型の新幹線は今では 10％速く走れるうえ，
使用する電力を 15％少なくでき，立てる騒音もはるかに小さい。

Part 3
６ アフリカには，ごくわずかな量のエネルギーしか使わない空調設備がある。この環
境に優しい空調設備を備えた建物には，優れた設計の煙突と窓がある。風が吹けば，こ
の煙突と窓は建物の中から暑い空気を放出する。また，その壁はさまざまな厚さで作ら
れており，日中の熱を取り込んでおき，夕方になるとその熱を放出する。
７ この設備は，シロアリによって作られた塚という自然の仕組みを模倣している。ア
フリカでは，気温が約 10 度から 40 度までに変化するが，塚の中の温度は常に約 30 度
のままである。
８ ジンバブエのとあるショッピングセンターは，そのような環境に優しい建物の最も
良い例である。この施設は，この国最大のオフィス兼ショッピングセンターだが，従来
のような空調を備えていない。それははるかに少ないエネルギーで，１年中適切な気温
に保たれており，自冷効果のあるシロアリの塚から学んだ設計を利用している。

Part 4
９ 今日では，ますます多くの科学者たちが，新しい科学技術のヒントを得るために自
然に目を向けている。例えば，砂漠のトカゲの一種を研究している科学者たちがいる。
そのトカゲは，足やとげを通して少しずつ水を飲む。科学者たちは，このトカゲを研究
することで，乾燥した地域で水を得る技術を開発することができると考えている。同様
に，科学者たちの意欲をかき立てて私たちが日々使っている技術を生み出させてきた自
然の物体や生物は数多くある。

10 自然を見直してみよう。自然は，いろいろな仕組みやデザインで，さまざまな問題
を解決してきた。自然の生物たちは，困難な時代を生き抜いてきた。そのデザインのお
かげで何百万年もの間生き抜いてきたものもいる。自然は，環境を変えることなく効果
的な仕組みを作り上げてきた，優れたデザイナーなのだ。私たちは，このすばらしいア
イデアの源を守り，それについてもっと学ぶべきである。身の回りに隠れた新しい科学
技術のヒントを探してみてはどうだろうか。