筋肉よりも高効率なモータは理論的に可能なのでしょうか。

質問

タイトル通りです。どうなのでしょうか？

あ、効率というのは……なんと言いましょうか製品的な意味においてです。
サイズ、軽さ、出力、メンテ性、情報伝達のし易さ……などにおいてメリットがあるものが作れるのでしょうか。

現行の電気のコイルモータや、火力のエンジンでは、サイズや重量があまりに大きすぎると思います。
また人口筋肉とやらもまだまだ未熟なような…。
しかし今後「筋肉よりも優れた」出力装置が開発される可能性はいかほどなのでしょう。

以前どこかの雑誌でチラ見したのですが、筋肉はその極微な域においてはブラウン運動すら利用してるとか…。
（仮説だそうですが）
そんな域からトルクを引き出してるものと同等のものを、人工かつ機械的に置き換えて作れるものなのか。
あるいはやや出力が劣っていても、情報伝達系や自己修復機能の装備による操作やメンテの易さ等にて、ポピュラーの方々が「筋肉を超えた！」と言えるような製品を作り出すことが出来るのか。

そちらの方面に詳しい方がいらっしゃったら、ぜひ回答をよろしくお願いします。
あ、できれば実現時期なども…。＾＾

回答No.4

K-1

単体の機械としては難しいでしょうが、マイクロマシン集合体ならいけるかもしれません。

現在研究されている「人工筋肉」は化学反応を利用した繊維、形状記憶合金や樹脂が主流ですね。
繊維の束なら、数本切れたところで全体のパワーがそれほど落ちたりはしません。
エネルギーや信号は電気や化学物質から供給できます。

マイクロマシンの場合、生物システムを参考に開発することが多いですから、まさに「生物組織並みの効率」をもつものが出来るかも。
数１０億年の試行錯誤＋人類の知恵で、さらに強力なものができるかもしれないです。

お礼

回答ありがとうございます。＾＾
おぉ。超未来的な回答、待っておりました。

専門的なレベルのことは全くわからないのですが、（私自身がポピュラーです）
微細な域でトルクを引き出したりエネルギーを供給するなら、同じく微細な域での情報伝達が有用になるだろうので、
素材そのものに情報伝達系が散りばめられたものが作れればいいのにな、なんてSF的なことを思ってました。
実際にトルクを作ったりエネルギー供給をするシステムも微細に組み込むことが出来ればなおすごいなぁと。
実現可能性は一体どの程度なのでしょうね～。

回答No.3

mii-japan

モータの効率測定は簡単ですし,効率の定義も簡単です

ですが,筋肉の場合どちらも簡単ではありません
効率をどう定義しますか

マクロで見れば,ある期間に摂取した食物量と外部になした仕事量になるかと思いますが・・・

そのあたりをはっきり決めないと「物理」の領分ではなくなります

お礼

回答ありがとうございます。＾＾
そうですね～。定義に関しては…なにせ門外漢なもので何を基準にしたらわからず、ただイメージで質問してしまいました。
つまり物理学というより、工学的・製品的な曖昧な基準でお聞きしました。
（gooに工学のカテゴリがなかったもので）

扱う範囲は、エネルギー変換効率、メンテナンス効率、製造コスト、出力と重量等のトータルバランスでお願いします。
人間の筋肉におけるそれらと比較して…です。

回答No.2

xcrOSgS2wY

5年程前、筋肉に匹敵する効率（「筋肉より高効率」だったかも：うろ覚え）のアクチュエータの開発に成功、とのニュースが報道されたことがあります。

確か形状記憶プラスチックを使うのではなかったかな。

お礼

回答ありがとうございます。＾＾
そんなに出力の出るアクチュエーターがあるんですね～。
それに軽そうでもあります。
ぜひ詳しく調べてみようと思います。
（製造コスト、メンテ性、操作性、バッテリー喰いは一体どのくらいなのか…）

回答No.1

neKo_deux

うろ覚えの情報ですが…

効率の良い(？)運動のための器官として、ゾウリムシだかバクテリアだかのべん毛によるモーターが紹介されてる記事を読んだ記憶があります。
こちらの場合は筋肉ではなく、むしろモーターのしくみに近いという話だったような。

お礼

回答ありがとうございます。＾＾
言われて思い出しました。べん毛モーター。聞いたことあります！
ぜひ詳しく調べてみようと思います。