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１２－２．巨大ロボット――実現し得るその姿

　前項では巨大ロボットの大前提から導き出される操縦方法、それから強度の面で立ちふさがる壁について考察を展開しました。

　本項では素材強度から、実現可能となる巨大ロボット――その大きさを、その姿を考察していきます。

　ではまず、基準となるヒトの骨――これの強度はどれほどか。

　実は、なかなか適切な数字が見付かりません。

　骨の中でも硬い皮質骨の強度――代表として引っ張り強度――は８８．９～１１３．８MPa（Pa＝N/m^2）とするデータがあります（※１）。

　骨は全てが硬い皮質骨でできているわけではありません。よって、ここでは大体の中間値、１００MPaと捉えてみましょう。

　次に素材の強度を比較してみます（※２）。注目するのは引っ張り強度です。

　さてこれで行くと、手堅く実現できそうな骨格材料のうちで最も強いのはコロッサル・カーボン・チューブということになりそうですね（※３）。

　ここではコロッサル・カーボン・チューブの引っ張り強度は６９００MPa、ヒトの骨のおよそ６９倍ということになります。

　６９の３乗根を求めると実に４．１０。ヒトの身長を約１．８ｍとして計算すると、実現しうるロボットの身長はその４．１０倍、約７．４ｍということになります。

　もうちょっと欲張って、現状の技術ではまだ不安定なカーボン・ナノチューブまで手を伸ばすとなれば。

　この段階まで行くと軌道エレヴェータの実現も視野に入る科学技術レヴェルということになります。つまり宇宙への進出がより身近になった未来というイメージですね。

　そのカーボン・ナノチューブ、引っ張り強度は実に６２０００MPa（※４）。

　人の骨の実に６２０倍ということになります。６２０の３乗根は８．５３ですから、この場合に実現しうるロボットに身長は１５．４ｍというところ。

　ここでもまだモビルスーツ・ガンダムの身長１８ｍまでには２割ほど及ばないことになりますね。

　近いところを探すと、永野護先生の『ファイブスター物語』、ここに登場するモーターヘッド（あるいはゴティックメード）の平均的な身長が約１５ｍということですから、この辺りが実用的な落としどころかと思われます（※５）。

　なお、モーターヘッド（あるいはゴティックメード）に直接搭乗して操縦をこなせるのは、強大なＧに耐え得る能力を持った騎士（ヘッドライナー）だけである――という設定もまた、ここへくると説得力を帯びてきますね（※６）。この時、騎士（ヘッドライナー）の脳を含む中枢神経系にかかる加速度は等身大（１４．０Ｇ）の８．５３倍ですから、実に最大１１９．４Ｇにも及ぶことになります。まさに驚異的な耐性ということができましょう。

　さて骨格素材はカーボン・ナノチューブ、これで行くとして。

　このカーボン・ナノチューブは空気中で７５０℃、真空中では実に２３００℃程度の耐熱性があるとされます（※７）。

　空気中で耐熱性がてきめんに落ちるのは酸素と化合してしまうから――要するに燃えてしまうわけです。

　この空気中で７５０℃という耐熱性、どれほど頼りになるかというと。

　――タバコの火（８５０℃）を押し付けただけでダメになってしまいます（※８）。

　ちょっと実用性にはまだ欠ける感が否めませんね。

　そこで必要になるであろうのが断熱材。NASAがスペース・シャトル・オービタの保護に使った断熱材『LI-900』はどうでしょう（※９、※１０）。

　質量９９．０％はシリカガラス繊維（石英ガラス繊維）、それでいながら体積の９４％は空気が占めるというこの素材。耐熱タイルとして大気圏突入時の大気摩擦で生じるプラズマ（１２０４℃）からスペース・シャトル・オービタ本体（主にアルミニウム、耐熱性約２００℃）を保護し切った実績のある材料です。これなら耐熱材としてカーボン・ナノ・チューブの骨格を保護するのにうってつけでしょう。

　ここでミソなのは中に大量に含まれた空気。熱伝導率はダントツに低い０．０２４１（単位はＷ／（ｍ・Ｋ））です（※１１）。

　熱伝導率が低い羊毛と比べてもなお断熱性は倍以上、そのくせ耐熱性は１２０４℃以上というシリカガラス繊維で構成されていますから、限界近くまで加熱されても変形はほぼゼロを誇ります。

　ただしこの『LI-900』、弱点はその脆さにあります。何せ体積の９４％が空気である上に、残りの部分もガラス繊維――文字通りのガラス細工なのです。その強度の頼りないことといったら、創造するだにたやすいものがあります。

　なので実際には、この上へさらに保護材料、つまり装甲を装備することになるでしょう。『LI-900』はあくまで耐熱素材という位置づけです。

　構造材に当たる部分はこれでいいとして、しかし肝心の関節部分は文字通りガラス細工の耐熱タイルで覆うわけにも行きません。

　ここは耐熱材としてセラミック・ファイバ、特にアルミナ繊維で編んだ“耐熱布”で覆うという手が有効かもしれません（※１２）。

　実現している製品では『イソウール１５００エースペーパー』辺りはどうでしょう（※１３）。

　熱伝導率は１０００℃下でも０．２４といいますから、これは常温下での木材並み（０．２５）の断熱性を誇ります（※１１）。

　これで最高使用温度は実に１６００℃ですから、一時的にとはいえ耐熱温度はカーボン・ナノチューブ単体と比べて８５０℃上昇することになります。

　以上、【ＳＦエッセイ】的に考察した巨大ロボットの実像をまとめると、このようになります。

・身長１５．４ｍ程度。

・骨格素材はカーボン・ナノチューブ製。ただし断熱材として構造材部分を『LI-900』のような耐熱タイルで、関節部分を“耐熱布”（セラミック・ファイバ製）で覆う。さらにその上から保護材を装備することが望ましい。

・操縦は遠隔操作で行う。よって、戦闘を目的とはしない（競技用・作業用を想定する）。

・操縦者は“ソフト・ワイアド”で“電脳化”し、人工知能の補佐のもとに仮想レヴァーや仮想スイッチを駆使する。

　巨大ロボット実現のイメージとして近いのは『ファイブスター物語』のモーターヘッド（またはゴティックメード、身長約１５ｍ）、さらにその巨体に直接乗り込むとなれば、騎士（ヘッドライナー）にも相当する能力を要求されるという、これは考証なのです。

　さて現実の未来はいかに出ますやらお楽しみ。

【脚注】

※１　http://repo.lib.nitech.ac.jp/bitstream/123456789/428/1/ot0151.pdf

※２　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E5%BC%B7%E5%BA%A6

※３　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%9C%E3%83%B3%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%96

※４　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%9C%E3%83%B3%E3%83%8A%E3%83%8E%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%96

※５　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%98%E3%83%83%E3%83%89_(%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%96%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E7%89%A9%E8%AA%9E)

※６　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A8%8E%E5%A3%AB_(%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%96%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E7%89%A9%E8%AA%9E)#.E3.83.95.E3.82.A1.E3.83.86.E3.82.A3.E3.83.9E.E3.81.A8.E9.A8.8E.E5.A3.AB

※７　http://www.marubeni-sys.com/cnt/cnt/feature.html

※８　http://katakago.sakura.ne.jp/chem/fire/ondo2.html

※９　http://www.gizmodo.jp/2013/06/1204_nasa.html

※１０　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%82%B7%E3%83%A3%E3%83%88%E3%83%AB#.E8.80.90.E7.86.B1.E3.82.BF.E3.82.A4.E3.83.AB

※１１　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E4%BC%9D%E5%B0%8E%E7%8E%87

※１２　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%A9%E3%83%9F%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%90%E3%83%BC

※１３　http://www.isolite.co.jp/info/ceramicfiber/seihin2-11/index.html

著者：中村尚裕

掲載サイト『小説家になろう』：http://ncode.syosetu.com/n0971dm/

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