いやいや、聞いてくれ、と学者は言う。足の真菌で歩数を測る

Table of Contents

いやいや、聞いてくれ、と学者は言う。足の真菌で歩数を測る

ウェストイングランド大学の非従来型コンピューティング研究所の研究者4人が、菌類を利用して人の歩き方を測定した。

通常、人々は靴の中に菌が住み着かないように努め、菌が優勢になって足が臭くなるのを防ぐために抗真菌スプレーや軟膏などに頼ることがあります。

しかし、アナ・ニコライドゥ、ニール・フィリプサ、ミハイル・アンティステニス・ツォムパナサ、アンドリュー・アダマツキヤは、靴のインソールに埋め込まれた菌類は、半導体ベースの力感知抵抗器に依存する既存の「スマートインソール」よりも優れていると主張している。

「菌糸結合複合材などのバイオマテリアルは、従来のスマートインソールの有望な代替品となる」と研究者らはArXivで配布された論文「反応性真菌インソール」[PDF]の中で述べている。

「菌類センサーは、(サポートインフラのための)追加スペースや外部入力(例えば電源)を必要とせず、自身の生体電気活動を利用して感知・応答能力を発揮します。菌類センサーは生分解性が高く、自己成長、自己修復、自己組織化が可能であるため自立性があり、また豊富に存在し、現場での低技術栽培が可能です。」

さらに、菌類はハードウェアの製造を検討している企業にとって資本要件が低く、カスタマイズされたインソールの製造を可能にする規模にまで拡大できると彼らは言う。

それを証明するかのように、研究者たちは英国のアン・ミラーズ・スペシャルティ・マッシュルームズ社から、菌類(キノコの根の構造である菌糸体とともに培養された殺菌済みの菌類)200グラムを数ポンドで購入した。

  • 菌類みたいだね。菌糸体コンピューターで何か作れるキノコを飼ってるの?
  • NASAの菌類問題により「火星のキノコ」説は消滅
  • Linux 6.0がデビュー、Rustyの要素とマジックマッシュルームの参照が一部欠落
  • このロープを敷設し、成長し続けるロボットは、いつかあなたの血管を探索するかもしれません

菌スターターは、無毒のウールとアクリル繊維で作られた、多層構造で吸水性と毛細管現象に優れたマットに加えられ、脱イオン水を噴霧した後、菌床に置いて培養した。暗くて湿った環境で約3週間後、菌床インソールが完成した。

真菌インソール

真菌インソール - クリックして拡大

歩行をシミュレートするために設計された特注の機構装置にインソールを設置し、重量と荷重分散の記録能力を評価しました。これまでの研究で、真菌コロニーは重量にさらされると電気的反応を示すことが分かっています。このプロジェクトは、姿勢、歩行、活動のリアルタイム測定における真菌インソールの有効性を評価することを目的としました。

そして菌がやって来ました。

「インソールに加工された菌糸結合複合材料において、電気的活動(スパイク)が記録された」と論文には記されている。「菌糸が圧縮荷重を受けると、電気的スパイクの数と周期が変化する。」

「真菌の刺激に対する電気的反応から、負荷を識別できる可能性があることを示しました。この成果は、より汎用的な真菌反応型ウェアラブルデバイスの基礎となる、インテリジェントセンシングインソールの開発を前進させるものです。」

真菌インソールの主な用途は医療分野です。しかし、責任著者であるアンナ・ニコライドゥ氏(ウェスト・オブ・イングランド大学建築・デザイン学科上級講師、非従来型コンピューティング・ラボ所属)は、The Register紙に対し、他の用途も可能であると述べています。

「足の動きを意識することは、運転、仕事、スポーツなど、様々な環境において有益となる可能性があります。さらに、真菌インソールは健康に関連する可動性パラメータを評価することもできます」と彼女は述べています。

この研究が商業化されるとすれば、マーケティング上のハードルがいくつかあるだろう。

「生きたインソールは湿気を保つ必要があるため、最大の課題は、常に濡れたインソールを履いていただくようお客様に説得することです」とニコライドゥ氏は述べた。「菌糸体インソールの寿命は湿度に左右されます。お客様の足を濡らさずにインソールを湿らせて通気性を保つことは、大きな障壁となるでしょう。足の裏と生きた菌糸体の間に柔軟性と防水性を備えたバリア(足を乾いた状態に保つため)を設置すれば、この課題を克服できるかもしれません。」

真菌インソールの利点の一つは、Nurvv Runのような電気ベースのシステムのようにバッテリーパックを必要としないことだと言われています。しかし、試作品はADC-24 Picoデータロガーに接続されていました。ニコライドゥ氏によると、ワイヤレスモニタリングを可能にするには、量産モデルをWi-Fiモジュールを搭載したArduinoボードなどに接続する必要があるとのことです。

Arduinoボードはバッテリー電源を必要とするため、真菌インソールは信号伝送部品の点では現状従来のスマートインソールとあまり変わらないように見えます。しかし、設計の進化に伴い、この点は変化する可能性があります。

研究者たちは、菌類がメモリスタ(記憶機能を持つ抵抗器)、電子発振器、圧力センサー、光センサー、化学センサー、そして電気アナログコンピューターとして機能できることを発見しました。キノコ由来の材料は、収穫したエネルギーを利用した無線ネットワークにも応用できるかもしれません。

そうでない場合は、スープもあります。®

Discover More