日本の「切り紙」にインスパイアされたパラシュートは目標にまっすぐ降下可能で物流や宇宙探査に役立つ可能性

2025年10月10日 22時00分 サイエンス

モントリオール理工科大学機械工学部の研究チームが、日本の伝統的な「切り紙」から着想を得たという、新型パラシュートのコンセプトを発表しました。このパラシュートの特徴は自由落下時に目標に向けて真っ直ぐ降りられるところで、食料や水、医薬品を狙った場所に届ける人道支援ミッションから宇宙探査まで、幅広く役立つ可能性が示唆されています。

Kirigami-inspired parachutes with programmable reconfiguration | Nature

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09515-9

A parachute from Polytechnique Montréal lands in "Nature" | Carrefour de l'actualité

https://www.polymtl.ca/carrefour-actualite/en/news/parachute-polytechnique-montreal-lands-nature

Kirigami-inspired parachute falls on target – Physics World

https://physicsworld.com/a/kirigami-inspired-parachute-falls-on-target/ 以下の動画の1分38秒のところから、ドローンでパラシュートをつり上げて落下させる様子が見られます。

This parachute is full of holes and that's a good thing - YouTube

ドローンでパラシュートをつり上げました。

落下させると、中央に取り付けられた重り部分が垂れ下がった形状になりました。

カメラの見守る前で、パラシュートは真っ直ぐに落下。

グラウンドに着地しました。

通常のパラシュートは大きく広がって内部に空気を抱え込み、抗力を発生させて降下する速度を遅くします。抗力量はパラシュートの形状や組成、周囲の空気の流れなどに影響を受けて変化し、過度の抗力が発生するとパラシュート上部に渦が形成されて降下経路が予想できなくなります。

フレデリック・ゴセラン教授は、アメリカで開催された会議に参加した際、研究者が特定の「切り紙」パターンで切断されたプラスチックシートを変形させる様子を実演したのを見て、「この種のパターンでシートを切断することで、新たな機械的特性が生まれる」と気付きました。このとき、共同研究者でエコール・ポリテクニークのソフィー・ラマナナリヴォ教授と議論して、「このパターンでシートを切断したとき、パラシュートとして機能する可能性はあるのだろうか」と思ったものの、深くは掘り下げなかったそうです。

その後、「切り紙」に着想を得た折りたたみ構造の専門家であるデヴィッド・メランソン氏がモントリオール理工科大学に招聘されたことで、アイデアが研究対象として復活。修士課程のダニック・ラムルー氏が空気抵抗を高めるパターンを追求して、ついに落下時にすぐに安定するパラシュートを作ることに成功したとのこと。

ゴセラン教授らがたどり着いたパラシュートの特徴の1つは、「正しい開き方」のための特別な折りたたみ方はないということ。また、自由落下時の軌道も従来のパラシュートとは異なり、目標の上から落とすとそのままほぼ真っ直ぐ下に着地します。さらに、素材や機材はいずれも容易に入手可能なので、低コストで作ることができます。 この新型パラシュートは、人道支援のためにの物資の投下などに役立つと考えられています。前述の通り、従来のパラシュートで投下すると落下軌道が読めなくなってしまうという難点があるためです。場合によっては、衝撃吸収のために一部が壊れる前提で、パラシュートなしで荷物を投下している事例もあるそうです。メランソン氏は「切り紙に着想を得たこのパラシュートが、このユースケースの最良の解決策であることが証明される可能性があります」と語っています。 遠隔地での荷物配達や宇宙探査機での使用も期待されますが、研究チームはまず、パラシュートに新たな特性を持たせることを模索する予定。メランソン氏は「切断パターンを変更することで、パラシュートを回転して降下させたり、落下する前に横に滑空させたりすることができます」と述べました。