例えば、数インチほどの飛行ロボットの群れを作りたいとしましょう。（もしかしたらDARPAの助成金を受けているかもしれませんし、アートプロジェクトかもしれません。もしロボットが動いたらどうなるか想像してみてください。）飛行は複雑で、多くの機械的な連結と電気的な接続が必要です。1体のロボットなら、顕微鏡下でピンセットとメスを使って手作業で加工・組み立てることもできます。文字通り首が痛くなるほどの作業ですが、不可能ではありません。しかし、本当に100体、1,000体、100万体も作るつもりでしょうか？
ハーバード大学の研究者たちはそうではなかったため、ロボットを大量生産する方法を考案しました。まず、彼らはプリント回路マイクロエレクトロメカニカルシステム（PC-MEMS）の技術を借用しました。これは、例えば加速度計チップ（iPadの内部に搭載され、ライトセーバーとして使えるもの）に使われている技術です。研究者たちは、平らな板から部品を切り出してロボットを組み立てるのではなく、レーザーカッターを使って部品の設計図を板に切り込み、接着剤で挟み込むという手法を採用しました。
研究者たちは、異なる層に異なる材料を使用して、シンプルな機械構造を作成しました。たとえば、部品が動くように真ん中で切断された 2 層のカーボン ファイバーの間に、柔軟なプラスチックの層を挟み込み、ヒンジとして使用しました。
この時点でロボットは組み立てられますが、まだ非常に平らです。この平らなロボットを立体的なロボットにするために、研究チームは折り紙と児童書からインスピレーションを得ました。研究者たちはロボットの周囲の素材にヒンジを設計し、サンドイッチの最上層に圧力をかけると、ロボットのパーツが所定の位置に収まるようにしました。まるで飛び出す絵本に登場するおとぎ話の城のようです。（飛び出す正二十面体の動画をご覧ください。）
そこから、研究者たちは部品を固定するために設計された金属パッドにはんだを塗布し、ロボットを周囲の材料からレーザーカットし、飛行テストの準備が整ったロボットを完成させた。
この技術により、多数のロボットを並行して製造することが容易になります。ただし、レーザーカッターのベッドのサイズと、層をサンドイッチ状に重ねる際に層を正しく並べる能力が主な制限となります。研究者たちは、多数のデバイスを連携させ、プログラムするためのツールの開発に着手し始めています。
こうした進歩を見ると、25年前にK・エリック・ドレクスラーが思い描いたナノマシンの未来は、ますます近づいているように思えます。果たして全てはグレイ・グーで終わるのでしょうか？それは時が経てば分かるでしょう。これらのデバイスは、おそらくまだしばらくは目に見えるほどの大きさのままでしょう。
[ハーバード大学マイクロロボティクス研究所、スター・シンプソン、LiveScience経由]
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