アルゴリズムの応用例:ケチャップ!??[動画あり]

引用元:<http://wired.jp/2015/07/26/no-stick-ketchup-and-mayo-bottles/

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ケチャップをキレイに使い切るためのアルゴリズム


容器から絞り出せないせいで、毎年捨てられるモノの量は驚くほど多い。歯磨き粉、接着剤、ケチャップについて言えば、最大で実に容量の15パーセントが捨てられてしまうというのだ。MITのマテリアル専攻の研究者グループが立ち上げたLiquiGlide社は、この問題を解決すべく、ケチャップを最後まで使い切るテクノロジーを開発した。


それは、フライパンの上を油が滑り落ちていくように、ボトルの表面をあらゆるものが即座に滑り落ちるようにする技術だ。6月30日、同社は国際的な食品パッケージ企業Orkla社と合意に至ったことを発表した。彼らは、マヨネーズのボトルの内側にLiquiGlide社のコーティング技術を使用することになったのだ。


同様のコーティング技術は山ほどあるが、それらには根本的な問題がある。どれも「毒性がある」のだ。超撥水性表面(蓮の葉を模倣して、でこぼこの固体となめらかな液体の間に空気のクッションをつくる)をつくりだす化学物質は、クルマのフロントガラスやブーツには使えるだろうが、食品には決して使えない。


では、LiquiGlide社はどのように食べても安全なコーティングを生み出したのだろうか? 

彼らのコーティングテクノロジーは、解というよりも「解を導く数式」である。すべての製品に適応できる超疎水性表面をつくるのではなく、ボトルの内側のでこぼこした“固体”、潤滑剤となる“液体”、商品である“ボトルの中身”という、この3つの熱力学的関係を最適化する「アルゴリズム」をつくったのだ。


固体と液体がぴったり合うと、毛細管現象によって表面が常に濡れている状態となり、ボトル内に安定したコーティングができる。その結果、ボトル内のケチャップは表面をスムーズに流れ落ちる。これを食品に応用するには、固体と液体それぞれの原材料として用いる選択肢を、食品医薬品局

(FDA)によって「食用にしても安全」だと認証されているものに限定すればいい。


「こうした状態の表面をつくること自体は、難しくはありません。液体はでこぼこした固体に張り付きますから」と、LiquiGlide社CEOデイヴ・スミスは言う。しかし、その方程式にケチャップが加わると、話はややこしくなる。ケチャップの成分は、表面の液体を押しのけて固体表面に付着する。そのせいで、ケチャップがボトルにたっぷりと残ってしまう。


LiquiGlide社が目指したのは、固体と浸透する液体とのバランスを最適化することだ。液体は、固体に付着しながらも、ケチャップだけは「選択的に」表面を流れ落ちるようにしなければならない。


「マヨネーズ用のコーティングはケチャップには使えないし、医療用にも応用できません」と、スミスは言う。


「鍵となるのはその液体に最適な固体を選ぶこと」だという。LiquiGlide社には何百という表面テクスチャーのデータベースがあり、さまざまな形状、サイズ、深さのマイクロスケールの表面構造の記録が保存されている。


彼らの研究によって最適化されたその結果は、実に見事なものだ。一般的なプラスチック容器と、LiquiGlide社によってコーティングされた容器それぞれから、マヨネーズが絞り出される様子を比較して見てみよう。


もちろん、このテクノロジーの応用範囲は調味料だけにとどまらない。LiquiGlide社の共同創業者クリパ・ヴァラナシ曰く、「この技術は、さまざまな業界におけるアプローチを変える可能性がある。これまで不可能と思われた材料特性を手にすることで、考え方が90度変わる」。


2012年の設立以降、同社は顧客企業に、消費者向けパッケージをはじめとする、30種以上のサンプル製品を提供してきた。接着剤のElmer社とのコラボレーションもそのひとつだ。


同社はさらに大きな課題も視野に入れている。スミスとヴァラナシがこの技術を開発したのは、石油や天然ガスのパイプラインの内部にメタンハイドレートが蓄積するのを防ぐ方法を検討していたときだった。


現在、彼らは凍結防止コーティングやセルフクリーニング、それに発電所の蒸気サイクル内の凝結廃水を増やす方法の開発に取り組んでいる。

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記事のタイトルから、即座にくだらないと思ったんですけど、よく読んでみるととっても深い内容ですね。


応用範囲もかなり広そう。

動画を見る限り、違いは一目瞭然で気持ちがいいです。

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