画期的な「流体ギア」が5000年続く“歯車”の役割を置き換えるかもしれない
人類の技術史において、「歯車」ほど普遍的かつ不可欠な構成要素は存在しないといっても過言ではない。
紀元前3000年の古代中国における戦車から、古代ギリシャのアンティキティラ島の機械、そして現代の精密ロボットに至るまで、動力の伝達は「固体同士の噛み合わせ」に依存してきた。
しかし今、その5000年に及ぶ工学の常識が、ニューヨーク大学(NYU)の研究チームによって覆されようとしている。
2026年1月13日、物理学誌『Physical Review Letters』に掲載された論文において、NYUの研究チームは、物理的な接触を一切持たず、流体の力だけで動力を伝達する「流体ギア(Fluid Gears)」の開発に成功したと発表した。
金属の歯も、ベルトも、チェーンも存在しない。そこにあるのは、計算された流体の「流れ」だけなのだ。
この画期的な発明の物理学的メカニズム、従来の機械工学が抱えてきた弱点の克服、そしてソフトロボティクス分野にもたらす革命的な可能性についてを見ていこう。
(以下略、続きはソースでご確認ください)
xenospectrum 2026年1月17日
https://xenospectrum.com/nyu-invents-fluid-gears-water-driven-mechanism/
【物理】5000年に及ぶ“歯車”の役割を画期的な「流体ギア」が置き換えるかもしれない [すらいむ★]
1すらいむ ★
2026/01/18(日) 19:49:28.08ID:99JHP2Kn2026/01/18(日) 19:59:55.16ID:+47bIre0
高効率な流体ギアが開発されたのかと思ったら、概念と研究室レベルの話だった
3名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:10:41.46ID:i6L8hMJU トルコン?
4名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:14:00.21ID:yRl7xrEH >>1の本文
具体的には、アクティブ・ローターが回転すると、その表面付近の流体が引きずられ、隣接するパッシブ・ローターの表面に対して「微細な流体の歯」のように作用する。この流体の圧力が、パッシブ・ローターを「逆方向」に回転させる。
これは、2つの通常の歯車が噛み合って回転する際、一方が時計回りなら他方は反時計回りに回るのと全く同じ挙動である。つまり、流体が物理的な歯の代わりを果たし、正確な動力伝達を実現しているのである。
2. ベルト・モード(Belt/Pulley Mode):同回転の伝達
一方、円柱同士の距離を離す、あるいは回転速度を特定の条件まで上げると、流体の挙動は劇的に変化する。
この条件下では、流体は個々の円柱の間で渦を巻くのではなく、2つの円柱全体を包み込むような大きなループ(循環流)を形成し始める。あたかも、2つのプーリー(滑車)に「見えないベルト」が掛けられたかのような状態だ。
この「流体のベルト」に引かれる形で、パッシブ・ローターはアクティブ・ローターと「同じ方向」に回転を始める。従来の機械工学において、歯車の回転方向を変えるには、間にアイドラー(遊び車)を挟むなどの物理的な構造変更が必要だったが、流体ギアでは単にパラメータを変えるだけで、回転方向すら制御可能であることが示されたのだ。
具体的には、アクティブ・ローターが回転すると、その表面付近の流体が引きずられ、隣接するパッシブ・ローターの表面に対して「微細な流体の歯」のように作用する。この流体の圧力が、パッシブ・ローターを「逆方向」に回転させる。
これは、2つの通常の歯車が噛み合って回転する際、一方が時計回りなら他方は反時計回りに回るのと全く同じ挙動である。つまり、流体が物理的な歯の代わりを果たし、正確な動力伝達を実現しているのである。
2. ベルト・モード(Belt/Pulley Mode):同回転の伝達
一方、円柱同士の距離を離す、あるいは回転速度を特定の条件まで上げると、流体の挙動は劇的に変化する。
この条件下では、流体は個々の円柱の間で渦を巻くのではなく、2つの円柱全体を包み込むような大きなループ(循環流)を形成し始める。あたかも、2つのプーリー(滑車)に「見えないベルト」が掛けられたかのような状態だ。
この「流体のベルト」に引かれる形で、パッシブ・ローターはアクティブ・ローターと「同じ方向」に回転を始める。従来の機械工学において、歯車の回転方向を変えるには、間にアイドラー(遊び車)を挟むなどの物理的な構造変更が必要だったが、流体ギアでは単にパラメータを変えるだけで、回転方向すら制御可能であることが示されたのだ。
5名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:15:47.66ID:yRl7xrEH6名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:18:18.24ID:35Y+S5xo >>5
エーテルが存在するならそうなるね!
エーテルが存在するならそうなるね!
7名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:33:18.69ID:beiWTGsT 理屈としては面白いな。
8名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:43:09.61ID:UCezmcq2 悪名高いSeagateの流体軸受を思い出した
2026/01/18(日) 20:46:24.90ID:kWTL7szo
流体同士は物理的な接触に含まれないのか
それにびっくりだわ
それにびっくりだわ
10名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:49:22.80ID:BjZ+YCCD 粘性流体を用いたトルクコンバーターは、
動力の伝達効率が悪そう。粘性摩擦で流体の
温度がどんどん上がるから冷却は必要。
動力の伝達効率が悪そう。粘性摩擦で流体の
温度がどんどん上がるから冷却は必要。
11名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:50:00.01ID:ro08hA7l 普通の油圧とどこが違うんだろ?
12名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:52:20.10ID:MtsJinS2 全く新しい話じゃないよね
30年前に無段変速機が開発されたときの肝が流体の摩擦による動力伝達だったわけで、つまり>>1
30年前に無段変速機が開発されたときの肝が流体の摩擦による動力伝達だったわけで、つまり>>1
13名無しのひみつ
2026/01/18(日) 20:57:29.25ID:cyhu2tDa14名無しのひみつ
2026/01/18(日) 21:02:45.54ID:LjLh5IyJ 小さい水車?
15名無しのひみつ
2026/01/18(日) 21:46:32.40ID:Pw1iWpif トルコン?
16名無しのひみつ
2026/01/18(日) 21:50:17.23ID:BjZ+YCCD エンジンから変速機に、流体で駆動力伝えるトルクコンバーター
トルクコンバーター(1)
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/cpbook/18/00050/00042/
トルクコンバーター
https://ja.wikipedia.org/wiki/トルクコンバーター
トルクコンバーター(1)
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/cpbook/18/00050/00042/
トルクコンバーター
https://ja.wikipedia.org/wiki/トルクコンバーター
17名無しのひみつ
2026/01/18(日) 22:05:17.12ID:+9D6AqtI 「物理的な接触を一切持たず」
流体も物理だろうが!
流体も物理だろうが!
18名無しのひみつ
2026/01/18(日) 22:45:50.45ID:B/YFq+K3 >>16
日参の車に乗ってる奴が「なんでトルコンの車が円すとするんだよ!」と怒ってた
日参の車に乗ってる奴が「なんでトルコンの車が円すとするんだよ!」と怒ってた
19名無しのひみつ
2026/01/19(月) 01:05:41.10ID:GVmiGge2 >流体の粘度や流速を変えるだけで、ギア比(回転数の比率)を瞬時に変更できる
100歩譲って流速は瞬時に変更できるとしよう
ただ粘度なんてどうやって瞬時に変更するのよ
100歩譲って流速は瞬時に変更できるとしよう
ただ粘度なんてどうやって瞬時に変更するのよ
20名無しのひみつ
2026/01/19(月) 01:15:57.78ID:IJDI6R6n 摩擦あるから速度変えたら
温度変化ですぐに粘土に変わるんじゃね
温度変化ですぐに粘土に変わるんじゃね
21名無しのひみつ
2026/01/19(月) 03:28:42.02ID:d/l74U7O レオーネ4WDで使ってた湿式多板クラッチと違うのけ?
22名無しのひみつ
2026/01/19(月) 07:28:32.12ID:CAjlvq+V エクストロイダルCVTとかあったな
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