A robot that eats pollution | Jonathan Rossiter

翻訳: Shoko Takaki 校正: Masaki Yanagishita

Hi, I'm an engineer

こんにちは 私はエンジニアで

and I make robots.

ロボットを製作しています

Now, of course you all know what a robot is, right?

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

If you don't, you'd probably go to Google,

分からなければ検索してみると

and you'd ask Google what a robot is.

はっきりします

So let's do that.

ではやってみます

We'll go to Google and this is what we get.

検索するとこんな感じです

Now, you can see here there are lots of different types of robots,

色んな種類の ロボットがあるのですが

but they're predominantly humanoid in structure.

これらは主に構造上 人型ロボットになっています

And they look pretty conventional

如何にもロボットという感じです

because they've got plastic, they've got metal,

プラスチックや金属で出来ており

they've got motors and gears and so on.

モーターやギア等を 備えていますからね

Some of them look quite friendly,

中には結構 親しみの湧く物もあり

and you could go up and you could hug them.

抱えて抱きしめたり 出来そうです

Some of them not so friendly,

そうでないものもあり

they look like they're straight out of "Terminator,"

『ターミネーター』から そのまま出てきたようです

in fact they may well be straight out of "Terminator."

実際『ターミネーター』 そのものでしょう

You can do lots of really cool things with these robots --

このロボットで ワクワクするような凄い事が

you can do really exciting stuff.

沢山出来るのです

But I'd like to look at different kinds of robots --

しかし私は 違う種類のロボットに着目し

I want to make different kinds of robots.

そんな物を作ってみたいと 思っています

And I take inspiration from the things that don't look like us,

そこで私は人ではなく ある物から

but look like these.

ヒントを得ました

So these are natural biological organisms

それは自然の中に 存在する生き物で

and they do some really cool things that we can't,

私達には出来ない 実に凄い事をするのです

and current robots can't either.

現在あるロボットにも 出来ない事を―

They do all sorts of great things like moving around on the floor;

色々な事―床を這い回ったり

they go into our gardens and they eat our crops;

菜園に入り作物を食べたり

they climb trees;

木に登ったり

they go in water, they come out of water;

水に出入りしたり

they trap insects and digest them.

虫を捕まえて消化したりするのです

So they do really interesting things.

実に興味深い事をします

They live, they breathe, they die,

彼らは生き、呼吸をし、死に

they eat things from the environment.

自然の中にある物を食します

Our current robots don't really do that.

現存するロボットは実際 そんな事をしません

Now, wouldn't it be great

こんな特性をいくらか

if you could use some of those characteristics in future robots

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

so that you could solve some really interesting problems?

解決する手助けになるかも しれませんよね？

I'm going to look at a couple of problems now in the environment

現在の環境が抱える ２つの問題を見てみましょう

where we can use the skills and the technologies

その環境の下では これらの動植物から見出した

derived from these animals

テクノロジーや技術を使う事ができ

and from the plants,

問題解決の為には

and we can use them to solve those problems.

ロボットが使えるのです

Let's have a look at two environmental problems.

２つの環境問題を 検討してみましょう

They're both of our making --

両方共 私達が作り出した物で

this is man interacting with the environment

人が環境と関わる中で かなり不快な事態を

and doing some rather unpleasant things.

引き起こしたと言える物です

The first one is to do with the pressure of population.

１つ目は人口の増加と 関連しています

Such is the pressure of population around the world

世界中の人口が急増する中で

that agriculture and farming is required to produce more and more crops.

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

Now, to do that,

その為に農家は

farmers put more and more chemicals onto the land.

農地により多くの化学物質を 使うようになりました

They put on fertilizers, nitrates, pesticides --

化学肥料や硝酸塩 殺虫剤等です

all sorts of things that encourage the growth of the crops,

それらは全て 穀物の生育を促す物ですが

but there are some negative impacts.

悪影響もあります

One of the negative impacts is if you put lots of fertilizer on the land,

その一例として 農地に化学肥料を与え過ぎると

not all of it goes into the crops.

その全てが作物には行き届かず

Lots of it stays in the soil,

多くが土に留まり

and then when it rains,

雨が降ると

these chemicals go into the water table.

肥料は地下水面に流れ込み

And in the water table,

そして地下水面から

then they go into streams, into lakes, into rivers

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

and into the sea.

Now, if you put all of these chemicals, these nitrates,

この化学肥料（硝酸塩）の全てが

into those kinds of environments,

そうした環境に流れ込むと

there are organisms in those environments that will be affected by that --

それに影響を受ける 生物がいるのです

algae, for example.

例えば藻類です

Algae loves nitrates, it loves fertilizer,

藻類は硝酸塩や 化学肥料が好物なので

so it will take in all these chemicals,

そうした物質を 取り込み

and if the conditions are right, it will mass produce.

条件が整えば 繁殖し

It will produce masses and masses of new algae.

大量の新しい藻類が 増えるでしょう

That's called a bloom.

これをブルームと言います

The trouble is that when algae reproduces like this,

困った事に藻類が こうした形で繁殖すると

it starves the water of oxygen.

水中の酸素が不足するのです

As soon as you do that,

この事態に陥ると即座に

the other organisms in the water can't survive.

他の水中の生物は 生き残れなくなるのです

So, what do we do?

では私達は何をすべきでしょう？

We try to produce a robot that will eat the algae,

藻類を食べ、それを消費し 安全な物にするロボットを

consume it and make it safe.

試作しています

So that's the first problem.

それが１つ目の問題です

The second problem is also of our making,

２つ目の問題も やはり人が生み出した物で

and it's to do with oil pollution.

石油による汚染と 関わりがあります

Now, oil comes out of the engines that we use,

石油は私達が使用する エンジンやボートから

the boats that we use.

流出します

Sometimes tankers flush their oil tanks into the sea,

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

so oil is released into the sea that way.

石油が海に流れ込みます

Wouldn't it be nice if we could treat that in some way

油田からの汚染を食べてしまう ロボットを使って

using robots that could eat the pollution the oil fields have produced?

この問題を 処理できれば良いですよね？

So that's what we do.

これが私達の仕事です

We make robots that will eat pollution.

汚染物質を食べる ロボットを作るのです

To actually make the robot,

実際そのロボットを作る為に

we take inspiration from two organisms.

２つの生物から ヒントを得ました

On the right there you see the basking shark.

右側にウバザメが見えます

The basking shark is a massive shark.

ウバザメは 大きな体つきをしています

It's noncarnivorous, so you can swim with it,

肉食ではないので 一緒に泳ぐ事が出来ます

as you can see.

ご覧の通りです

And the basking shark opens its mouth,

サメは口を大きく開けて

and it swims through the water, collecting plankton.

水中を泳ぎ プランクトンを集めています

As it does that, it digests the food,

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

and then it uses that energy in its body to keep moving.

そんなロボットが 私達に作れないものか

So, could we make a robot like that --

海を泳ぎながら 汚染物質を食べ尽くす

like the basking shark that chugs through the water

ウバザメのような―

and eats up pollution?

出来るかどうかやってみましょう

Well, let's see if we can do that.

別の生物からも ヒントを得ました

But also, we take the inspiration from other organisms.

ここにマツモムシの 写真があります

I've got a picture here of a water boatman,

本当に可愛らしい虫です

and the water boatman is really cute.

When it's swimming in the water,

水中で泳ぐ時

it uses its paddle-like legs to push itself forward.

ぺダルのような脚で 前に進みます

So we take those two organisms

私達はこれら ２つの生物をヒントにして

and we combine them together to make a new kind of robot.

その両方を繋げ新種の ロボットを作ったのです

In fact, because we're using the water boatman as inspiration,

実際この虫からヒントを得て 作ったので

and our robot sits on top of the water,

このロボットは水面に浮かび

and it rows,

水面を漕ぎます

we call it the "Row-bot."

"Row（漕ぐ）-bot（ロボット）" という名前です

So a Row-bot is a robot that rows.

漕ぐロボットなのです

OK. So what does it look like?

どんなものでしょう？

Here's some pictures of the Row-bot,

ここに何枚か Row-botの写真があります

and you'll see,

お見せしましょう

it doesn't look anything like the robots we saw right at the beginning.

最初に見たロボットとは 全く違っていますね

Google is wrong; robots don't look like that,

グーグルは間違っています ロボットは

they look like this.

むしろ こんな感じです

So I've got the Row-bot here.

ここにRow-botを持って来ました

I'll just hold it up for you.

お見せしますね

It gives you a sense of the scale,

大きさが分かるでしょうし

and it doesn't look anything like the others.

他のロボットとは 違っていると分かるでしょう

OK, so it's made out of plastic,

これはプラスチックで出来ています

and we'll have a look now at the components

Row-botを構成しているパーツー

that make up the Row-bot --

これが何故特別なのか

what makes it really special.

見てみましょう

The Row-bot is made up of three parts,

Row-botは ３つのパーツから出来ていて

and those three parts are really like the parts of any organism.

それら３つは本当に 生物の一部のようです

It's got a brain,

脳があり

it's got a body

体があり

and it's got a stomach.

胃があります

It needs the stomach to create the energy.

エネルギーを生み出す為には 胃が必要なのです

Any Row-bot will have those three components,

どのRow-botにも これら３つのパーツがありますが

and any organism will have those three components,

それはどんな生物も同様です

so let's go through them one at a time.

では１つずつ見て行きましょう

It has a body,

プラスチックで出来た

and its body is made out of plastic,

体があり それは

and it sits on top of the water.

水面に浮かぶのです

And it's got flippers on the side here --

その側面に水かきがあります

paddles that help it move,

動く手助けとなるオールです

just like the water boatman.

まるでマツモムシのようです

It's got a plastic body,

体はプラスチックですが

but it's got a soft rubber mouth here,

ここには柔らかい ゴム製の口がこことここにあり

and a mouth here -- it's got two mouths.

その口は２つです

Why does it have two mouths?

何故口が２つあるのでしょう？

One is to let the food go in

１つは食べ物を取り入れ

and the other is to let the food go out.

もう片方は 食べ物を排出するのです

So you can see really it's got a mouth and a derriere,

つまり口とお尻が ある事が分かります

or a --

お尻と言うかー

(Laughter)

（笑）

something where the stuff comes out,

物が出て行く場所で

which is just like a real organism.

正に本物の生物のようです

So it's starting to look like that basking shark.

ウバザメにも似てきました

So that's the body.

それは体です

The second component might be the stomach.

２つ目のパーツは 胃かもしれません

We need to get the energy into the robot and we need to treat the pollution,

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

so the pollution goes in,

汚染物質が中に入り

and it will do something.

何かを行います

It's got a cell in the middle here called a microbial fuel cell.

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

I'll put this down, and I'll lift up the fuel cell.

これを置いて 燃料電池をお見せします

Here. So instead of having batteries,

これはバッテリーを 装備する代わりとなり

instead of having a conventional power system,

従来の電力装置の 代わりとなるものです

it's got one of these.

１つお見せしましょう

This is its stomach.

これはロボットの胃です

And it really is a stomach

本当に胃の働きをします

because you can put energy in this side in the form of pollution,

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

and it creates electricity.

それが電気を生み出すのです

So what is it?

これは何でしょう？

It's called a microbial fuel cell.

微生物燃料電池と 呼ばれるものです

It's a little bit like a chemical fuel cell,

少しだけ 化学燃料電池に似ています

which you might have come across in school,

それを学校で 見かけたかもしれないし

or you might've seen in the news.

ニュースで見たかもしれません

Chemical fuel cells take hydrogen and oxygen,

化学燃料電池は 水素と酸素を取り込み

and they can combine them together and you get electricity.

反応させて 電気を生み出します

That's well-established technology; it was in the Apollo space missions.

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

That's from 40, 50 years ago.

40〜50年前の事です

This is slightly newer.

それより少しだけ新しいのが

This is a microbial fuel cell.

微生物燃料電池です

It's the same principle:

原理は同じです

it's got oxygen on one side,

片側に酸素を入れますが

but instead of having hydrogen on the other,

もう片側には 水素を入れる代わりに

it's got some soup,

スープを少量入れます

and inside that soup there are living microbes.

そのスープの中には 生きた微生物が入っています

Now, if you take some organic material --

少し有機物質を入れると― それは廃棄物や

could be some waste products, some food,

サンドイッチの残りといった

maybe a bit of your sandwich --

残飯かもしれませんが―

you put it in there, the microbes will eat that food,

そこに入れると 微生物がそれを食べ

and they will turn it into electricity.

それが電気に変わるのです

Not only that, but if you select the right kind of microbes,

そればかりか 適切な微生物を選べば

you can use the microbial fuel cell to treat some of the pollution.

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

If you choose the right microbes,

適切な微生物を選べば

the microbes will eat the algae.

微生物は藻類を食べます

If you use other kinds of microbes,

別の種類の微生物を選べば

they will eat petroleum spirits and crude oil.

石油溶剤や原油を 食べるでしょう

So you can see how this stomach could be used

この胃がどうやって 汚染物質を処理する為に

to not only treat the pollution

使われているか だけでなく どうやって汚染から電気を

but also to generate electricity from the pollution.

生み出すのに使われているかが 分かるでしょう

So the robot will move through the environment,

ロボットは 食べ物を胃の中に入れ

taking food into its stomach,

消化して電気を作り

digest the food, create electricity,

自然環境の中で動き回る為に

use that electricity to move through the environment

電気を使う行為を 繰り返すのです

and keep doing this.

電気を使う行為を 繰り返すのです

OK, so let's see what happens when we run the Row-bot --

Row-botを作動させると 何が起こるか見てみましょう

when it does some rowing.

水を漕ぐとどうなるか―

Here we've got a couple of videos,

ビデオを２つお見せします

the first thing you'll see -- hopefully you can see here

最初にお見せするのは

is the mouth open.

開いた口です

The front mouth and the bottom mouth open,

前方と後方の口が開き

and it will stay opened enough,

十分に開ききると

then the robot will start to row forward.

ロボットは 前方に漕ぎ始めます

It moves through the water

食べ物を取り込み

so that food goes in as the waste products go out.

処理物を排出する為に 水中をかき分けています

Once it's moved enough,

ひとしきり動き終えると

it stops and then it closes the mouth --

止まり 口を閉じますー

slowly closes the mouths --

ゆっくりと口を閉じるのです

and then it will sit there,

そしてそこに留まり

and it will digest the food.

食べ物を消化します

Of course these microbial fuel cells,

もちろんこれは 微生物燃料電池で

they contain microbes.

微生物を含んでいます

What you really want is lots of energy

本当は出来るだけ早く

coming out of those microbes as quickly as possible.

沢山のエネルギーを 微生物から出したいのですが

But we can't force the microbes

微生物に無理は利かず

and they generate a small amount of electricity per second.

毎秒ミリワット又は マイクロワットといった

They generate milliwatts, or microwatts.

ごく少量の電気しか 作り出せません

Let's put that into context.

これを分かりやすく説明すると

Your mobile phone for example,

例えばあなたのスマホは

one of these modern ones,

特に新型のものでは

if you use it, it takes about one watt.

約１ワットが必要です

So that's a thousand or a million times as much energy that that uses

それは微生物燃料電池と比較すると 千倍、百万倍の

compared to the microbial fuel cell.

エネルギーとなります

How can we cope with that?

それをどう使えるのでしょうか？

Well, when the Row-bot has done its digestion,

Row-botが消化を完了し

when it's taken the food in,

食べ物を取り入れると

it will sit there and it will wait until it has consumed all that food.

すべての食物を消化するまで じっと待ちます

That could take some hours, it could take some days.

それには数時間 時には数日かかります

A typical cycle for the Row-bot looks like this:

典型的なRow-botのサイクルは 次のようなものです

you open your mouth,

口を開け

you move,

動き

you close your mouth

口を閉じ

and you sit there for a while waiting.

その場にじっとして待つのです

Once you digest your food,

一旦食べ物を消化すると

then you can go about doing the same thing again.

再び同じ事をして 動き回るのです

But you know what, that looks like a real organism, doesn't it?

しかし本当の 生物のようだと思いませんか？

It looks like the kind of thing we do.

まるで私達が 行なっている事のようです

Saturday night, we go out, open our mouths,

土曜日の夜に 外出して口を開け

fill our stomachs,

腹を満たし

sit in front of the telly and digest.

テレビの前に座って消化をします

When we've had enough, we do the same thing again.

十分消化したら 同じ事を繰り返します

OK, if we're lucky with this cycle,

このサイクルを繰り返すと

at the end of the cycle we'll have enough energy left over

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

for us to be able to do something else.

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

We could send a message, for example.

例えばメッセージを送ります

We could send a message saying,

こんなメッセージです

"This is how much pollution I've eaten recently,"

「最近これだけ汚染物質を食べたよ」 とか

or, "This is the kind of stuff that I've encountered,"

「こんな食べ物に出くわしたよ」 とか

or, "This is where I am."

「僕はここにいるよ」

That ability to send a message saying, "This is where I am,"

「僕はここにいるよ」 とメッセージを送る能力は

is really, really important.

非常に重要なものです

If you think about the oil slicks that we saw before,

以前目にした油膜の事や

or those massive algal blooms,

藻類の過剰繁殖を考えると

what you really want to do is put your Row-bot out there,

求められるのは 自然の中でRow-botを浮かべて

and it eats up all of those pollutions,

全ての汚染物質を食べ尽くし

and then you have to go collect them.

その後 回収する事です

Why?

何故でしょう？

Because these Row-bots at the moment,

今のロボット―

this Row-bot I've got here,

私がここに 持って来たRow-botは

it contains motors, it contains wires,

モーターやワイヤーがあり

it contains components which themselves are not biodegradable.

それ自体が生物分解性でない パーツで出来ています

Current Row-bots contain things like toxic batteries.

現在のRow-botは 有害な電池のような物が付いています

You can't leave those in the environment,

それを自然の中に 放置する事は出来ないので

so you need to track them,

それを探知する必要があり

and then when they've finished their job of work,

仕事を終えてしまったら

you need to collect them.

回収する必要があるのです

That limits the number of Row-bots you can use.

従って使用出来る Row-botの数は制限されます

If, on the other hand,

一方で

you have robot a little bit like a biological organism,

少しばかり生物のような ロボットであるなら

when it comes to the end of its life,

命の終焉となり

it dies and it degrades to nothing.

朽ち果てます

So wouldn't it be nice if these robots,

だから こんなロボットが

instead of being like this, made out of plastic,

プラスチック製ではなく そこらに捨てておくと

were made out of other materials,

生分解する別の素材で

which when you throw them out there,

出来ていたら良いですよね？

they biodegrade to nothing?

That changes the way in which we use robots.

そうなったら ロボットの使い方が変わります

Instead of putting 10 or 100 out into the environment,

10〜100個のロボットを 自然に放ち

having to track them,

それらを追跡し ロボットが

and then when they die,

死んだ時 回収するのでなく

collect them,

死んだ時 回収するのでなく

you could put a thousand,

千、百万、十億個の

a million, a billion robots into the environment.

ロボットを自然環境に 放つ事が出来ます

Just spread them around.

ばら撒くだけで良いのです

You know that at the end of their lives, they're going to degrade to nothing.

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

You don't need to worry about them.

心配には及びません

So that changes the way in which you think about robots

これはロボットに関する概念と

and the way you deploy them.

その使い方を変えます

Then the question is: Can you do this?

問題は そんな事が 可能かということです

Well, yes, we have shown that you can do this.

可能だと私達は実証しました

You can make robots which are biodegradable.

生物分解性のロボットを 作る事は可能です

What's really interesting is you can use household materials

実に興味深い事に このロボットを作るには

to make these biodegradable robots.

ありふれた素材が使えるのです

I'll show you some; you might be surprised.

いくつかご紹介しましょう 驚きですよ

You can make a robot out of jelly.

ゼリーから ロボットが作れるのです

Instead of having a motor, which we have at the moment,

現在あるモーターを 付ける代わりに

you can make things called artificial muscles.

人工筋肉と呼ばれる物が 使えるのです

Artificial muscles are smart materials,

人工筋肉はスマート素材で

you apply electricity to them,

電気をその素材に通すと

and they contract, or they bend or they twist.

収縮したり 曲がったり 捻れたりします

They look like real muscles.

本物の筋肉のようです

So instead of having a motor, you have these artificial muscles.

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

And you can make artificial muscles out of jelly.

人工筋肉は ゼリーから作れるのです

If you take some jelly and some salts,

ゼリー少しと塩少々を用意し

and do a bit of jiggery-pokery,

少しばかり細工をすると

you can make an artificial muscle.

人工筋肉が出来上がるのです

We've also shown you can make the microbial fuel cell's stomach

先程 紙から微生物燃料電池の胃も 作れると言いました

out of paper.

先程 紙から微生物燃料電池の胃も 作れると言いました

So you could make the whole robot out of biodegradable materials.

生物分解性の素材から ロボットの全体が出来るのです

You throw them out there, and they degrade to nothing.

野外に放置すると その後 朽ち果てます

Well, this is really, really exciting.

心の底からワクワクします

It's going to totally change the way in which we think about robots,

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

but also it allows you to be really creative

それだけでなく これらのロボットを使って

in the way in which you think about what you can do with these robots.

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

I'll give you an example.

一例をご紹介しましょう

If you can use jelly to make a robot --

ロボットを作るのに ゼリーが使えたらー

now, we eat jelly, right?

ゼリーを食べますよね？

So, why not make something like this?

こんなものを作っては 如何でしょう？

A robot gummy bear.

グミベアー・ロボットです

Here, I've got some I prepared earlier.

ここにいくつか 予め用意しておきました

There we go. I've got a packet --

さあここに グミの小袋があります

and I've got a lemon-flavored one.

レモン味です

I'll take this gummy bear -- he's not robotic, OK?

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？

We have to pretend.

でもそういうふりをします

And what you do with one of these is you put it in your mouth --

１つ口の中に放り込みます

the lemon's quite nice.

レモン味 美味いですね

Try not to chew it too much, it's a robot, it may not like it.

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

And then you swallow it.

そして飲み込みます

And then it goes into your stomach.

胃の中に入ります

And when it's inside your stomach, it moves, it thinks, it twists, it bends,

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

it does something.

何かをするのです

It could go further down into your intestines,

更に腸の方まで移動して

find out whether you've got some ulcer or cancer,

潰瘍やがんが あるかどうかを見極め

maybe do an injection, something like that.

注射のような事を するかも知れません

You know that once it's done its job of work,

一旦その仕事を終えたら

it could be consumed by your stomach,

ロボットは胃で消化されたり

or if you don't want that,

それを望まなければ

it could go straight through you,

そのまま消化器官を通り

into the toilet,

トイレに流され

and be degraded safely in the environment.

環境の中で安全に分解されます

So this changes the way, again, in which we think about robots.

これは又 私達の ロボットへの概念を変えます

So, we started off looking at robots that would eat pollution,

はじめに汚染物質を食べるロボットを ご紹介しました

and then we're looking at robots which we can eat.

次に私達が食べられる ロボットでした

I hope this gives you some idea

これが将来のロボットとの

of the kinds of things we can do with future robots.

関わりのヒントを 与えてくれると思います

Thank you very much for your attention.

ご清聴有難うございました

(Applause)

（拍手）