ダイビング休暇が、耳垢を含む技術革新の可能性を広げるのは、毎日ではありません。 しかし、それはまさにアレクシス・ノエルに起こったことです。
ジョージア工科大学の機械工学博士号候補者は、彼女のスキューバダイビング旅行、彼女のボーイフレンドのその後の水詰まりの耳、および鼓膜の後ろに水を閉じ込めた犯人（耳垢）を教授のDavid Huに説明しました。 すぐに、2人は粘着性のある物質について詳細な議論を行いました。
それがヒット：耳垢からさらに何を学ぶことができますか？
興味をそそられたノエルは、外耳道を楕円形と円形の間で無理矢理動かしている顎の動きのために、ワックス状の材料はさまざまな形に連続的に「応力を加えられ、形作られる」と説明します。 これらの変化は、最終的に耳垢を破壊し、最終的に耳から脱落させます（ただし、非常に小さく見えにくい部分です）。
耳垢が埃の粒子をろ過する能力に関しては、耳から出る前に埃を十分にろ過していると彼女は言います。 このプロセスは、耳垢が耳の毛を覆い、ウェブのような構造を作るときに始まります。 彼女は、この構造はすべての哺乳類の耳の中で「非常に可能性が高い」と考えられており、集塵に役割を果たしています。
「空気が耳の内外に循環するにつれて、埃の粒子は粘着性のある液体につかまれます」とノエルは言います。 耳垢は最終的にほこりでいっぱいになり、骨折して耳から落ちます。
人々は通常、綿棒の耳垢を予約します。 しかし、ノエルは、外耳道の外側でそれを実際に使用できるのではないかと考えました。
「家庭用空気ろ過を想定しています」と、ACユニットとポータブルエアフィルターに言及した1つの可能なアプリケーションについてNoelが言います。 「耳垢のようなフィルターは、従来のメッシュのフィルターよりも長持ちする可能性があります。」
彼女と当時学部生だった研究者ザック・ザチョウは、ブタ、イヌ、ヒツジ、ウサギの耳垢の流動特性の調査を始めました。 人間の代わりに動物の耳垢を研究することは、後者に必要な大量の事務処理を避けることを意味し、彼らがより早く仕事に就けるようにしました。 彼らの期待は、流体特性が各動物間で変動することでしたが、彼らが発見したことは驚くべきものでした。
アレクシス・ノエルと彼女のチームは、さまざまな動物から耳垢サンプルを収集して研究しました。 （A. Noel、Z。Zachow、D。Hu、ジョージア工科大学） 「ジョージア工科大学と共同で、別の研究室で死んだ動物からサンプルを収集しました」とノエルは言います。 彼女は、彼らの耳垢の粘度が「小さなウサギであれ大きなブタであれ、まったく同じだった」と説明しています。 汚染物質（糞、汚れ、ほこりなど）に関係なく、耳垢は耳の中を流れ続けました。
ノエルは、大きな動物の耳垢が小さな動物の耳垢と同じ特性を持っていることを興味深いと感じましたが、粘液や血液などの液体が動物全体で一貫していることを考えると、彼女はまったく驚きませんでした。
現在、耳垢の流動特性に関する情報を入手したノエルは、人間と動物の両方の耳垢の最大のダスト保持能力を評価することを計画しています。 彼女は「その砕けやすい状態に到達するのにどれだけのほこりが必要か」に興味があります。
次に、データを抽出します。 「さまざまな濃度のダストを含む耳垢サンプルの破断点を調べます」と彼女は説明します。 「耳垢サンプルにほこりを追加し、破壊が発生するかどうかを観察し、破壊点と粉塵濃度をプロットします。」ノエルは、これが将来のろ過システムの寿命に関する情報を提供する可能性があると付け加えます。
人間の耳垢は、耳毛の周りにウェブを作るので、ほこりを集めるのに効果的です。 （A. Noel、Z。Zachow、D。Hu、ジョージア工科大学） 現在進行中の研究では、この時点で潜在的なアプリケーションを特定するのはやや時期尚早です、とノエルは説明します。 彼女は、最大の塵埃容量と破壊点に最適化された耳垢のような物質を組み込んだ家庭用空気ろ過システムの構想を続けています。 それでも、彼女の車輪は回転しています。 熱心な宇宙ファンとして、彼女はいつか「ある空間に適用されるのが大好き」なアプリケーションだと言います。
モンタナ州に本拠を置くバイオミミクリ研究所のミズーラのエグゼクティブディレクターであるベスラトナーは、ノエルの研究について喜んで学びました。
「私たちは常に、新しい研究機会への科学者の関与と、彼らがどのように創造的でより持続可能な技術を刺激することができるかを聞いて興奮しています」とラトナーは言います。 「これには耳垢が含まれることが特に魅力的です。耳垢は、私たち全員が毎日一緒に住んでいるものの、めったに考えないものです。 いつか、AskNature.orgの読者に、クジラのヒゲとアクアポリンのタンパク質に触発された水フィルターと一緒に、耳垢に触発されたハイテクエアフィルターについて話してくれることを願っています。」
AskNature.orgはBiomimicry InstituteのWebサイトで、コミュニティが持続可能なデザイン戦略とソリューションを見つけ、キュレートし、作成できるようにします。これらはすべて自然に触発されています。
研究所の姉妹組織であるBiomimicry 3.8で、Mark Dorfmanは10年間、生物模倣化学者として働いてきました。 ノエルの耳垢の研究は、彼にクラゲを思い起こさせます。
クラゲが体をポンピングすると、特定の流れを作り出す渦を生成します。 これは、将来のダストろ過システムが、おそらく耳垢のような物質と連携して動作する吊り下げられたスティンガーのようなチューブを含む可能性があることを意味する可能性があります。
ドーフマンは耳垢の崩壊する特性にも興味をそそられており、潜在的な商業的価値をもたらす可能性があると考えています。
「工業プロセスはバッチではなく連続的であることが多いため、運用を停止してろ過システムを洗浄することは運用管理者が回避しようとするものです」と彼は言います。 「そのため、空中浮遊微粒子を捕捉する粘着性物質のアイデアは、追求するのに望ましい選択肢ではないことがよくあります。 しかし、粘着性のある物質が微粒子で飽和するとその特性が変化し、付着したウェブ状の基材が脱落する場合、実行可能な解決策として新たな関心が寄せられると思います。」
ドーフマンの車輪も回転しています。
「おそらく、耳垢のような物質が層状に塗布され、表面層が飽和して脱落すると、新鮮な新しい微粒子捕捉層が露出するシステムがあるかもしれません」と彼は言います。 「私は今でも、自然が常に現代の産業の課題に対する解決策を刺激する驚くべき新しい戦略を明らかにしているという事実に驚いています。」
Noelにとって、自然界でのソリューションの検索は耳垢だけではありません。 彼女は猫の舌を探っています。 ノエルはトラの舌を観察することさえできて幸運でした。これは、アトランタ動物園のトラ、カビが昨年末に亡くなった後に生じた状況です。
猫の舌は柔軟な棘に覆われており、毛皮のもつれをつかんで引き離します。 穿刺力の研究は、これらすべてに関係しています、とノエルは言います。
「私たちは、この猫の舌の仕事から生まれる、ある種のもつれを解く、簡単に掃除できるブラシのアプリケーションを想定しています」とノエルは言います。 「人間やペットのブラシを簡単に想像できますが、カーペットクリーニングテクノロジーなどの代替アプリケーションも検討します。」
この研究はすべて、控えめに言っても確かに興味深いものです。 ここからどこへ行くの？
将来の詳細については間違いなく耳を傾けるだけだとしましょう。
