アイドレス４/ロータスアクア - 満天星国

大部品: ロータスアクア : RD:14 評価:6

部品: ロータスアクアとは :

満天星国の「水を生む布」を使用した空中水分捕集装置の名称。 水捕集の布状装置と、集めた水の濾過装置、また飲料用として使用する場合の水質検査キットのセットとなっている。 ロータスアクアは、蓮の水を意味し、開発の元となった満天星国の蓮にちなんでネーミングされた。 満天星国の民間工場で生産されているが、藩国外への輸出は厳密に管理されている特殊製品である。

大部品: 水を生む布 : RD:13 評価:6

部品: 「水を生む布」とは :

空気中の水分を効率的に集めることで、水源の無い場所で水を確保することが可能な水滴捕集材料の通称である。 空中から水を生み出すように見えることから、比喩的に「水を生む」と呼ばれている。 満天星植物ファクトリーでの、バイオミメティクス研究から開発されたこの布状水捕集材料は、技術流出防止のため、藩国内でも許可を得た民間工場のみでのライセンス生産が行われている。 また、製造技術の流出防止管理は特に厳しく、品質や製造数量の管理だけでなく、定期的また抜き打ちの現場査察などが行われている。

大部品: 水滴捕集材料の開発 : RD:7 評価:5

部品: ロータス効果の研究 :

満天星国における水滴捕集材料の開発は、藩国内で発見されたマンテンレンコンの研究に端を発する。 ハスの葉の表面が水滴や汚れを良く弾き、珠状の水滴を転がす様の観察から、その微細構造の研究が進められた。 その表面は完全な平滑ではなく、マイクロメートル単位の微細な突起が配列しており、また表面には疎水性ワックスによるミクロンオーダーの微細凹凸構造が存在することが確認された。
このように、物体の表面に水滴が接触角１５０度を超えて接する現象を超撥水と呼ぶ。 また、ハスがもつこのような自浄作用のことは、ハスにちなんでロータス効果と呼ばれている。

部品: バラの花弁の研究 :

バラの花びらの表面も、ハスの葉と同じような超撥水性を持つことが観察されている。 しかしバラの場合はハスとは異なり、微量の水滴の場合はむしろ親水性が発揮され、球状を保持したままで吸着するという性質も併せ持っている。
こうした吸着と撥水という、液量に依存した選択的超撥水性は、花びらの構造に階層性が存在し、微細凹凸の持つ溝構造による毛細管現象によるものであるとの研究が進められた。

部品: 養蚕関連の研究 :

こうした微細構造の再現は技術的に大変困難であったが、同じく藩国内で進められていた養蚕技術からヒントを得た表面微細加工の研究が進められた。
絹糸はフィブロインという繊維状タンパク質繊維を芯に、セリシンという粘着質を持つタンパク質がその表面を覆うことで、独特の光沢を持つ繊維である。 製糸工程においてこのセリシンは熱水処理等により除去されるが、このタンパク質の構造研究から、自己組織化を利用したフラクタル様の表面加工を施す技術開発へと発展を遂げた。
また、フィブロインの多孔質構造研究により、繊維表面の超撥水性と共に、透湿性と防水性も両立させる織物製作の技術が進められた。 通気性の無い完全な膜ではなく、「布」であることの特徴を生かし、大量の気体を通過させることでよりたくさんの水滴を捕集する効率的材料が開発されたのである。

部品: 濾過膜技術の研究 :

選択的超撥水性を持つ布状素材の開発には成功したものの、これによって捕集された水滴の利用には、まだ課題が残されていた。 集められた水の用途は、特に砂漠地域など水源が無い地域での飲料水や農業用水として期待されたが、空気中の塵や有害物質も同時に捕集してしまうため、その水質改善が課題となった。
このため、植物が地中から必要な水分や栄養分を選択的に吸収するという、極めて基本的な機能の見直しが進められた。 特にハスが泥水から水分を吸い上げる機能の研究から、効率的な濾過膜の開発が進み、これにより捕集された水の安全な利用が実現したのである。

部品: 捕集量の限界 :

空気中から水を集めることで、まるで水を生むように見えるこの技術は、しかし本当の意味で水を生み出している訳では無い。
そのため、水の捕集に適した場所、時間帯、風向きなど、様々な条件を考慮して設置しなければ、期待する効果は得られない。
この水捕集技術は、そうした正確な現状把握と、それに応じた管理技術によって始めて利用可能な技術なのである。

部品: 技術転用の限界 :

分子レベルでの選択的超撥水性技術、また植物の養分吸収研究からヒントを得た濾過膜技術は、どちらも目的のために精密に設計された特殊技術である。 そのため、「水を生む布」は空中からの水捕集という用途に特化さており、他の目的への転用には適していない。 また濾過膜も対象物質が限定されており、植物由来という素材強度から、製品寿命も限られる技術となっている。

部品: 透湿防水性素材の研究 :

気体である水蒸気は0.0004μ程だが、液体状態の水粒子は100μ ～3,000μと、状態によって大きく異なっている。 この性質を利用して、水蒸気は通すが、水滴は通さない大きさの穴をもつことで、湿度の調整と防水を両立させた素材のことを、透湿防水性素材という。 養蚕技術の研究からこうした素材へと発展した満天星国では、フッ素系素材を用いない様々な特殊素材の探索が続けられ、難分解性による環境汚染への対策が進められている。

大部品: 「水を生む布」の利用方法 : RD:5 評価:4

部品: 防災用途 :

災害などによって水の供給が出来なくなった状況を想定し、防災用の水捕集が計画されている。 小さく畳んむことが可能な布状の特性を生かして保管され、利用に適した設置場所の調査も合わせて行われている。

部品: 水質安全チェックキット :

「水を生む布」によって捕集された水を利用する際には、用途によってその成分の確認を行うことが重要となる。 飲料水としての利用を想定して、安全性の確認のための水質検査のためのキットも同時に設置、確認後に水を利用することが義務づけられている。

部品: 農業用途 :

「水を生む布」の水捕集能力には限界があるが、用水路などを建設しにくい農業用途としても利用されている。 特に明け方の風を集めるために広げられた光景は、船に帆を掛けているようにも見えるため、畑に水の帆を掛ける、と呼ばれている。

部品: 軍用用途 :

防災用と並んで期待されているのが、藩国軍遠征時での生活用水の確保である。 こうした利用の場合は、まず効率的水捕集に必要な設置の諸条件についての知識が不可欠となる。 また、安全性確認も厳密に行い、部隊運営に支障のないよう厳密な管理を行いつつ運用することが必要である。

部品: 砂漠化観測 :

満天星国では過去の砂漠化対策の経験から、自然環境の変化に備える様々な取り組みを継続している。 降水量の増減から環境変化を観測する気象情報の収集には継続的に取り組まれているが、その一貫である風向調査のデータを元にした大気中の水量調査に「水を生む布」が利用されている。 水を捕集することが目的なのではなく、捕集した水分量に基づく気象観測としての利用である。