強電気魚の電気器官をデバイス化!シビレエイ発電

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

強電気魚の電気器官をデバイス化!シビレエイ発電

2016/06/22


 最新技術を5分で理解するこのコーナー、今回のテーマは「シビレエイ発電機」。デンキウナギやデンキナマズと同様に、電気で外敵から身を守る特異な性質を持つシビレエイの発電器官を発電デバイスにしてしまう研究です。マイクロ流体デバイス研究から派生したこの研究、強電気魚の持つ100%近いエネルギー変換効率を生体外に取り出して利用するという、古くからの夢を実現してくれるかもしれません!

シビレエイ発電機

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「シビレエイ発電機」って何?

 強電気魚「シビレエイ」の発電器官を発電デバイス化した、新原理の発電機。理化学研究所生命システム研究センター(QBiC) 集積バイオデバイス研究ユニットの田中陽ユニットリーダーらの研究チームが今年5月に発表した。

図1 (左)シビレエイ、(中央)シビレエイの電気器官の一部、(右)電気器官で作成したデバイス
図1 (左)シビレエイ、(中央)シビレエイの電気器官の一部、(右)電気器官で作成したデバイス
資料提供:理化学研究所
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「シビレエイ」とは?

 水族館で、水槽の中のデンキウナギに放電させ、電飾を点灯させる実験展示をご覧になったことがある方も多いだろう。あの発電能力を活用できないものかと、誰しも夢想したことがあるに違いない。発電原理はかねてから解明されてはいたものの、現実に生体と切り離して発電デバイスが作られることはこれまでなかった。その個体の入手が困難なことと、発電を人為的に制御する技術がなかったことが主な理由だ。

 しかし、ありふれた魚の中にも、体内に強力な発電機構を持つものがいる。シビレエイもそんな強電気魚の一種だ。日本の中部以南の浅海に生息しており、例えば伊勢湾の漁師の網には大量にかかるという。しかし食用に適さないため魚屋の店頭には並ばず、滅多な刺激では放電しない上、体長約30cmと小型で、水族館のスーパスターの一員である体長2mのデンキウナギや1mのデンキナマズのような迫力に欠け、実験展示に向かないので、水族館にいるにはいても、そう話題になることがない。

 とはいえ放電電力は、デンキウナギの最大電圧600V・最大電流1A、デンキナマズの同350V・1Aに比べて引けを取らず、最大電圧こそ30Vと低いが、最大電流は20Aが計測されている。電力で見ればデンキウナギと同等の発電能力があるわけだ。

 デンキウナギなどに触ると最悪ショック死もありうるが、シビレエイだと手でつかんでもいつも放電するわけではなく、放電しても一瞬ビリッとするのが不快な程度だという。つまり、小さいわりに他の生物に比べれば強い電気を出しながら危険は少なく、おとなしくて取り扱いが容易だ。このような特徴に着目し、これまで獲れても捨てるしかなかったシビレエイの発電器官を、発電機として使えないかと考えたのが田中氏だ。

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