ペンギンの羽毛が洗濯機の洗浄力を劇的に引き上げ、フクロウの翼が不快な風切り音を抑えた大風量風を生み出し、ホタテの貝殻が冷蔵庫の冷気をピタッと閉じ込める――。
一見すると何の脈絡もない「自然界の生き物たちの進化」と「最新の家庭用電化製品」。この2つを高い次元で掛け合わせ、数々のヒット製品を生み出してきたのが、シャープ独自のモノづくり思想「ネイチャーテクノロジー（生物模法技術）」です。
今回は、この革新的な技術開発を長年にわたり牽引してきた要素技術開発センター第1開発部部長の公文ゆいさんをゲストにお迎えしました。ナビゲーターを務める元GetNavi編集長の松井謙介が、38億年という途方もない歴史の中で生き物たちが獲得してきた機能美と、それを家電製品へと昇華させるヒットの設計図に迫ります。
最先端家電の限界突破を拓いた「38億年の進化の歴史」
現代の家電開発において、製品の省エネ性能や静音性、利便性の向上はとどまることを知りません。しかし、2000年代後半に入ると、従来の工学的なアプローチによる数値改善には限界が見え始めていました。そこでシャープが着目したのが、生物の構造や機能を工学技術に応用する「生物模倣学」です。
生き物たちが持つ美しい形態や効率的なメカニズムは、38億年におよぶ環境への適応と淘汰の末に辿り着いた「無駄のない完成形」と言えます。この生物の知恵を家電の機械設計に採り入れることで、従来の技術的壁をブレイクスルーする試みがスタートしました。
松井 どのようなきっかけでこの開発が始まったのですか？
公文 2008年頃から本格的な研究開発がスタートしました。当時から家電製品には省エネ性や静音性が求められていたのですが、従来の工学的な手法だけでは性能改善が頭打ちになりつつありました。そこで「生物の優れた特長を家電製品にも応用できないか」と考えたのが大きなきっかけです。
松井 開発のプロセスとしては、商品の課題が先にあるのでしょうか。それとも、生物の研究が先なのでしょうか？
公文 まず商品側の技術的課題があり、それを解決できる機能を持った生き物を探しに行くパターンが多いです。 生き物は38億年という長い歴史の中で環境に適応し、エネルギー効率に極めて優れた「無理のない形」を獲得しています。その構造を解析して機械に取り入れることで、従来の工学設計では到達できなかった省エネ化や高機能化に活用できると考えました。
【ペンギン×洗濯機】高速遊泳時の微細バブルを応用！
シャープのフラッグシップモデルであるドラム式洗濯乾燥機。その高い洗浄力を支えるコア技術の一つが、洗剤液を衣類全体に力強く噴射する高圧シャワーノズルです。このノズル内部の微細なパーツに採用されているのが、極寒の海を高速で泳ぐ「ペンギン」の知恵です。
松井 最新のドラム式洗濯乾燥機ではペンギンをモチーフにされているということですが、どのあたりを参考にされたんですか？
公文 ペンギンの羽毛を参考にしています。ペンギンが水中を高速遊泳する際、羽毛から微細な泡を放出することで水の抵抗を減らす性質があります。ドラム式洗濯乾燥機のシャワーノズル内部に、この羽毛構造を模した小さなコマを組み込みました。
【ホタテ×冷蔵庫】波状の噛み合い構造で冷気を密閉する保冷パッキン
毎日何度も開閉する冷蔵庫において、永遠のテーマと言えるのが「扉の隙間からの冷気漏れ防止」と「省エネ性の向上」です。特に観音開きタイプの扉中央部は構造上わずかな隙間が生じやすく、冷気漏れを防ぐための気密性保持が極めて重要な課題でした。
この課題を解決したのが、二枚貝の代表格である「ホタテ」です。
ホタテの貝殻の縁を観察すると、ギザギザとした独自の波型構造を持っています。この左右の貝殻の凹凸が寸分の狂いもなく噛み合うことで、外敵からの攻撃を防ぐとともに、内部の気密・水密性を強固に保っています。シャープはこの幾何学的な噛み合い構造を冷蔵庫の仕切りパッキンに応用しました。
ポチップ
【フクロウ×ファン】翼断面とギザギザグリルが生み出す「大風量×超静音」の共存
夏の必需品となったハンディファンやリビング扇風機、さらにはエアコンの送風ファンにいたるまで、シャープの風切技術を支えているのが「フクロウの翼」です。
夜行性の猛禽類であるフクロウは、獲物に気づかれないよう「無音」で夜空を飛翔することで知られています。流体力学的に解説すると、フクロウの翼は上部に膨らみを持たせた「特殊な翼型断面」によって効率的な揚力を生み出し、さらに翼の先端部にある「ギザギザとした鋸歯状構造」が、風がぶつかる際に生じる大きな空気の渦を小さな渦へと細かく分散させて騒音を打ち消しています。
シャープはこの2つの特徴をファンの「ブレード（羽根）」と「前面グリル（カバーの網）」にそれぞれ分散して移植しました。
松井 この商品は、フクロウのどういった特長を採用されているんですか？
公文 ハンディファンではフクロウの翼をお手本にしています。ファンの羽根にはフクロウの翼のような緩やかな膨らみを持つ断面形状を採用し、少ない回転数でも風をしっかり捉えて前に送り出します。さらに前面の保護グリルには羽先のギザギザ構造を再現し、風が網目を通過する際の風切り音を分散・消音しています。その結果、「高い静音制でオフィスなどで使いやすい」という声をいただいております。
ポチップ
【マンタ】手入れのストレスをなくす流体フィルター
ネイチャーテクノロジーの真価が特に発揮されているのが、ユーザーの「日々の名もなき家事ストレス」を軽減する工夫です。代表例がドラム式洗濯乾燥機の「糸くずフィルター」のお手入れ革命です。
従来のフィルターは細かい網状になっており、付着した糸くずやホコリが網目に複雑に絡みついて清掃が大変でした。そこで開発陣が着目したのが、巨大な体を持ちながら海水をろ過して小さなプランクトンだけを効率よく捕食する「マンタ」のエラ構造です。マンタのエラには傾斜のついた羽状の突起があり、海水だけを流しながら固形物を一箇所に集める流体効果を持っています。
松井 ユーザーからの反響が特に大きかったヒット事例としては、どのような製品が挙げられますか？
公文 ドラム式洗濯乾燥機に搭載した「マンタのエラ構造を応用した糸くずフィルター」です。従来の格子状フィルターは糸くずが網目に絡まるというストレスがありました。そこで、マンタのエラの特長を応用し、フィルターを斜めのスラット構造に変更しました。これにより、水だけがスッと抜けて糸くずがフィルター表面に一列の綺麗な束として整列し、指先でスルッと一発で取り除けるようになったのです。ユーザーの皆様からも「毎日の手入れがラクになった」というお声をいただいております。
クラゲの脈動が生む未来の快適空間！ 自然への原点回帰が拓く家電の未来
生物の進化に学ぶシャープの「ネイチャーテクノロジー」は、現在も進化を続けています。研究開発チームはすでに次世代のテーマに着手しており、その視線は海のゆらめきを生み出す「クラゲ」へと向けられています。
クラゲが傘を伸縮させて水中で優しく水を押し出す「脈動流」のメカニズムを解析し、これまでにない心地よい空気の流れや、局所的に柔らかい風を届ける新しい快適家電への応用が期待されています。
AIやIoTなどデジタル技術が目覚ましく進化する現代において、あえて「38億年におよぶ生命の進化」という自然の原点に立ち返り、そこに隠されたロジックを最新家電のメカニズムへ昇華させるシャープのモノづくり。単なるスペック競争にとどまらず、「いかに人の暮らしを快適で豊かにするか」という視点に貫かれた設計思想こそが、数々のヒット商品を生み出す真の原動力と言えそうです。
