公 開 講 座 テンセグリティ 細 胞 と 建 築 をむすぶ 骨 組 み 東 京 大 学 生 産 技 術 研 究 所 川 口 健 一 :このマークが 付 してある 著 作 物 は 第 三 者 が 有 する 著 作 物 ですので 同 著 作 物 の 再 使 用 同 著 作 物 の 二 次 的 著 作 物 の 創 作 等 については 著 作 権 者 より 直 接 使 用 許 諾 を 得 る 必 要 があります
東 京 大 学 工 学 部 2 号 館 K.Kawaguchi
意 匠 計 画 : 岸 田 省 吾 研 究 室 K.Kawaguchi 東 京 大 学 工 学 部 2 号 館
意 匠 計 画 : 岸 田 省 吾 研 究 室 K.Kawaguchi 東 京 大 学 工 学 部 2 号 館
TODAI TV 東 京 大 学 公 開 講 座 力 ちからと 建 築 デザイン K.Kawaguchi
K.Kawaguchi 公 開 講 座 テンセグリティ 細 胞 と 建 築 をむすぶ 骨 組 み 東 京 大 学 生 産 技 術 研 究 所 川 口 健 一
Photo by Yuji Ozawa スカイツリーの 骨 組 み
K.Kawaguchi 安 定 な 骨 組 み の 公 式 y z x 3 次 元 空 間 の1 の3 点 自 由 度 数 :3
Maxwell の 公 式 y z z x 3 次 元 空 間 の3 点 自 由 度 数 :3 3=9 y x 並 進 :3 回 転 :3 剛 体 運 動 の 自 由 度 :6 部 3 材 本 を1 部 材 本 を 追 加 すると1 すると すると3 自 由 度 減 る る. 自 由 度 数 :3 3 3=6 :3 3 1=8 形 が 変 わらない 安 定 な 骨 組 み
Maxwell の 公 式 逆 にたどると 骨 組 みが 安 定 であるための 必 要 部 材 数 = 節 点 数 3ー6 y z x 並 進 :3 回 転 :3 剛 体 運 動 の 自 由 度 :6
Maxwell の 公 式 に 満 たない 場 合 2 本 動 く 4 本 3 点 3 3-6=3 必 要 部 材 数 :3 4 点 3 4-6=6 必 要 部 材 数 :6 動 く 自 由 度 が 余 っている= 不 安 定 動 な く 骨 組 み
3 次 元 空 間 の4 点 z y x Maxwell の 公 式 構 造 が 安 定 であるための 必 要 部 材 数 = 節 点 数 3ー6 3 次 元 空 間 の4 点 必 要 部 材 数 :4 3ー6= 6
3 次 元 空 間 の5 点 z y x Maxwell の 公 式 構 造 が 安 定 であるための 必 要 部 材 数 = 節 点 数 3ー6 3 次 元 空 間 の5 点 必 要 部 材 数 :5 3ー6= 9
Photo by Yuji Ozawa スカイツリーの 骨 組 み 三 角 形 でできた 骨 組 み=トラス
テンセグリティ 構 造 K.Snelson のストリートアート ちからの 釣 り 合 いが 見 えない 骨 組 み
テンセグリティアート K.Snelson のストリートアート ちからの 釣 り 合 いが 見 えない 骨 組 み
Tensegrity と Buckminster Fuller 著 作 権 上 の 都 合 により ここに 挿 入 されていた 図 表 は 削 除 致 しました More with Less Kurt Ackermann 著 Building for Industry Watermark 社,1991 年, ISBN 1 873200 12 9 pp.146
Tensegrityの 特 許 より US Pat. 3,063,521, Tensile-Integrity Structures Patented Nov.13, 1962, Filed Aug.31, 1959 Tensegrity= Tensile( 張 力 ) + Integrity( 完 全 体 ) R.B.Fuller 至 る 所 張 力 の 海 に 圧 縮 材 の 小 島 が 浮 かんだ 構 造 魚 が 魚 網 を 押 し 広 げるような 構 造
フラーとジオデシック ドーム More with Less Kurt Ackermann 著 Building for Industry Watermark 社,1991 年, ISBN 1 873200 12 9 pp.146
ジオデシック ドーム 建 築 旧 東 京 よみうりカントリークラブクラブハウス
ジオデシック ドーム 巨 大 な 構 造 物 の 為 の 骨 組 み ヘッケルによる 放 散 虫 のスケッチ
ジオデシック ドーム Kurt Ackermann 著 Building for Industry Watermark 社,1991 年, ISBN 1 873200 12 9 pp.146 ヘッケルによる 放 散 虫 のスケッチ
炭 素 元 素 の 同 素 体 :フラーレン C60 フラーレン More with Less R.B.フラー Kurt Ackermann 著 Building for Industry Watermark 社,1991 年, ISBN 1 873200 12 9 pp.146
http://www.grunch.net/snelson/snelpix1.html Black Mountain College, 1949
ケネス スネルソン 氏 N.Y. Soho 地 区,Snelson 氏 のスタジオにて K.Kawaguchi
Mr. Kenneth Snelson N.Y. Soho 地 区,Snelson 氏 のスタジオにて K.Kawaguchi
スネルソンのテンセグリティアート Street Monuments (by Snelson)
K.Kawaguchi 四 角 柱 テンセグリティ 節 点 数 :8 必 要 部 材 数 : 8 3ー6=18 本 実 際 の 部 材 数 : 張 力 材 : 4+4+4=12 本 圧 縮 材 : 4 本 計 : 16 本
テンセグリティ 骨 組 の 部 材 数 切 頭 四 面 体 テンセグリティ トラスなら:30 本 必 要 実 際 :24 本 切 頭 二 十 面 174 体 テンセグリティ 本 少 ない トラスなら:534 67パーセント 本 必 要 実 際 :360 本 K.Kawaguchi
通 常 の 骨 組 みとテンセグリティの 比 較 250 200 全 部 材 数 完 全 結 合 150 100 50 トラス 構 造 テンセグリ ティ 5 10 15 20 節 点 数 K.Kawaguchi
Tensegrityの 特 許 より US Pat. 3,063,521, Tensile-Integrity Structures Patented Nov.13, 1962, Filed Aug.31, 1959 Tensegrity= Tensile( 張 力 ) + Integrity( 完 全 体 ) R.B.Fuller テンセグリティの 一 本 一 本 の 圧 縮 材 をさらにテンセグリティでつくることで より 軽 量 な 構 造 が 作 れる K.Kawaguchi
K.Kawaguchi テンセグリティ 構 造 の 問 題 点 1. 大 変 位 を 生 じる. 2. 自 己 釣 り 合 い 応 力 分 布 が 複 雑 であり 張 力 分 布 の 把 握 とその 制 御 が 難 しい.
K.Kawaguchi テンセグリティ 構 造 の 問 題 点 1. 大 変 位 を 生 じる. 2. 自 己 釣 り 合 い 応 力 分 布 が 複 雑 であり 張 力 分 布 の 把 握 とその 制 御 が 難 しい.
K.Kawaguchi テンセグリティ 構 造 の 問 題 点 1. 大 変 位 を 生 じる. 2. 自 己 釣 り 合 い 応 力 分 布 が 複 雑 であり 張 力 分 布 の 把 握 とその 制 御 が 難 しい.
K.Kawaguchi シンプレックス テンセグリティ 節 点 数 :6 必 要 部 材 数 : 6 3ー6=12 本 実 際 の 部 材 数 : 張 力 材 : 3+3+3= 9 本 圧 縮 材 : 3 本 計 : 12 本
2つのテンセグリティの 剛 性 の 比 較 K.Kawaguchi
K.Kawaguchi 2つのテンセグリティの 剛 性 の 比 較 荷 重 変 形
テンセグリティ ドームの 建 設 K.Kawaguchi
K.Kawaguchi モックアップ( 実 大 )モデル 組 み 立 て Model 1 Model 3 モックアップモデルの 組 み 立 て
Frame B Frame A 建 設 中 の2つのテンセグリティ 骨 組 み K.Kawaguchi
K.Kawaguchi Construction of the Tensegrity Frame Nonlinear
White Rhino の 内 観 世 界 ではじめて 建 築 骨 組 に 実 用 化 されたテンセグリティ 架 構 K.Kawaguchi
2つのテンセグリティ 骨 組 みと 膜 屋 根 を 突 き 上 げる 独 立 ポスト 意 匠 計 画 : 藤 井 明 研 究 室 構 造 計 画 : 川 口 研 究 室 K.Kawaguchi
意 匠 計 画 : 藤 井 明 研 究 室 構 造 計 画 : 川 口 研 究 室
骨 格 は 動 く 骨 組 み= 不 安 定 な 骨 組 み テンセグリティと 生 体 出 典 : Unknown Leonardo (Abradale Books) [Hardcover] Ladislao Reti (Editor)
細 胞 にも 骨 細 がある= 胞 細 胞 骨 格 from Wikipedia HP
生 体 とテンセグリティ 細 胞 内 外 の 微 細 組 織 が 張 力 材 と 圧 縮 材 によるネット 構 造 を 構 成 している アクチンフィラメント 微 小 管 中 間 径 フィラメント 張 力 材 圧 縮 材 つなぎ 材
細 胞 骨 格 のタンパク 質 繊 維 カーボンナノチューブ 1nm アクチンフィラメント (ミオシンにより 収 縮 する) 中 間 径 フィラメント + ー アクチン 分 子 8nm 10nm αヘリクス 微 小 管 (チューブリン) 25nm + ー チューブリン 分 子 α,β
Ingber のTensegrity モデル 著 作 権 上 の 都 合 により ここに 挿 入 されていた 図 表 は 削 除 致 しました http://www.scientificamerican.com/
生 体 とテンセグリティ 細 胞 は 硬 い 表 面 上 に 置 かれると 平 たく なる ( 器 壁 依 存 性 ) http://www.scientificamerican.com/ ゴムのような 柔 らかな 表 面 に 置 かれると 周 りを 引 っ 張 り 上 げながら 球 状 になる
細 胞 の 形 状 が 細 胞 の 増 殖 を 制 御 する mechanotransduction Information of the Institute for lightweight structures University of Stuttgart, No.19, 1979, Growing and dividing pneus pp.69 著 作 権 上 の 都 合 により ここに 挿 入 されていた 図 表 は 削 除 致 しました 著 作 権 上 の 都 合 により ここに 挿 入 されていた 図 表 は 削 除 致 しました G1チェックポイント G1 期 外 部 環 境, 大 きさ, DNAの 損 傷 S 期 サイクリン+Cdk M 期 ( 分 裂 ) G2チェックポイント 大 きさ, 複 製 完 了 有 糸 分 裂 サイクリン+Cdk G2 期 S 期 ( 複 製 ) Donald Ingber, 1999
刺 激 を 与 え 続 けると 骨 は 太 くなる 出 典 :Unknown Leonardo (Abradale) [Hardcover] Ladislao Reti (Editor)
細 胞 は 重 力 を 如 何 にして 感 じるか 無 重 力 状 態 における 宇 宙 飛 行 士 の 身 体 的 変 化 骨 の 再 吸 収 (カルシュウム 分 の 減 少 ) ムーンフェイス 状 態 赤 血 球 の 形 状 変 化 量 の 減 少 免 疫 機 能 の 低 下 リンパ 球 の 減 少 筋 力 の 低 下 丸 みとむくみ 神 谷 敏 郎 著 骨 と 骨 組 のはなし 岩 波 ジュニア 新 書
細 胞 内 外 の 力 学 的 な 情 報 伝 達 細 胞 膜 リン 脂 質 2 重 層 インテグリン ( 細 胞 膜 貫 通 型 接 着 分 子 ) 細 胞 質 ゾル アクチンフィラメント ( 張 力 材 )
構 造 材 料 の 剛 性 と 生 体 材 料 の 剛 性 荷 構 造 材 料 の 剛 性 重 変 形 生 体 材 料 の 剛 性 J.E.Gordon Structures より
細 胞 分 裂 と 細 胞 骨 格 のスクラップアンドビルド Information of the Institute for lightweight structures University of Stuttgart, No.19, 1979, Growing and dividing pneus pp.69 G1チェックポイント G1 期 外 部 環 境, 大 きさ, DNAの 損 傷 S 期 サイクリン+Cdk M 期 ( 分 裂 ) G2チェックポイント 大 きさ, 複 製 完 了 有 糸 分 裂 サイクリン+Cdk G2 期 S 期 ( 複 製 )
トラス 骨 組 みとテンセグリティの 比 較 250 200 150 100 50 全 部 材 数 完 全 結 合 トラス 構 造 テンセグリティ 節 点 数 5 10 15 20 K.Kawaguchi
Dr. Donald Ingber Wyss 研 究 所 にて K.Kawaguchi
ユニバソロジの 世 界 観 スペースシャトルでは 数 多 くの 宇 宙 実 験 を 行 いまし た その 一 つに 細 胞 の 撮 影 を 毎 日 繰 り 返 すとい う 実 験 がありました ある 日 目 が 疲 れ あくびをし ながら 体 を 伸 ばしていると スペースラボの 窓 から 地 球 の 景 色 が 目 に 入 ってきました アフリカの 砂 丘 や シベリアへ 向 かう 途 中 の 畑 や 湖 その 時 顕 微 鏡 をのぞいて 細 胞 を 見 ているのとほ とんど 同 じような 感 覚 におそわれたのです これは とても 不 思 議 な 感 覚 でしたが ものの 形 や 大 きさは 連 続 的 なものだという とてもリアルな 実 感 でもあり ました 地 球 全 体 がさまざまなスケールで 構 成 され る 一 つの 生 き 物 のように 感 じられたのです この ような 体 験 が 私 たち 一 人 ひとり( 個 )と 地 球 ( 全 体 ) の 関 係 を 考 える ユニバソロジ と 名 付 けた 思 想 へ と 発 展 しました ( 毛 利 衛 ) 毛 利 衛 宇 宙 から 見 た 科 学 技 術 学 士 会 報 2002-IV, 宇 宙 からの 贈 り 物 : 岩 波 新 書 等
オーストラリアの 川 NASA HP より 生 体 組 織 と 宇 宙 から 見 た 地 球
生 体 組 織 と 宇 宙 から 見 た 地 球 サルの 食 道 エジプトの 山
スケールを More 越 えて with 成 り Less 立 つ 構 造 原 理
テンセグリティ~ 細 胞 と 建 築 をむすぶ 骨 組 み 安 定 な 骨 組 みを 表 すMaxwell 公 式 に ついて 学 んだ まとめ 概 形 を 保 つだけならMaxwell 公 式 に 満 たない 部 材 数 でも 力 学 安 定 な 構 造 が 出 来 る テンセグリティ テンセグリティ 構 造 の 基 本 的 な 性 質 に ついて 学 んだ 部 材 数 はMaxwell 公 式 を 満 たす 構 造 に 比 べ3 分 の2になる テンセグリティ 架 構 の 性 質 と 生 物 分 野 での 理 論 との 関 連 について 述 べた
ご 清 聴 ありがとうございました White Rhino 意 匠 計 画 : 藤 井 明 研 究 室 構 造 計 画 : 川 口 研 究 室
参 考 図 書 : 日 本 評 論 社 東 大 生 産 技 術 研 究 所 工 学 とバイオ 研 究 グループ