◆世界に広がる総合技術
スマート構造物は，人工の構造物に生体システムと同じ様に，知覚，判断，応答の機能を持たせようとする新しい概念の総合技術である。宇宙研ニュースの読者には，決して目新しいものではないと思われる。即ち，宇宙科学研究所では，三浦公亮(名誉)教授によって適応構造物と名付けられ，1980年代中頃から同教授や名取，小野田両教授によって，人工衛星のアンテナや太陽電池パネルのための各種の宇宙展開適応構造物として提案され，昨年行われたＳＦＵの実験にも取り上げられた。研究の概要は本ニュース (No.160, 162〜165, 167, 168)にも紹介されているので，ここでは個別的な技術の話よりも，国内外の研究・開発の全体的な情況について紹介する。ところで，インテリジェント材料の概念は，科学技術庁長官の諮問第13号への航空・電子等技術審議会の答申として1989年にまとめれられている。理想的には，自らが検知し(センサー機能)，自らが判断して結論を出し(プロセッサー機能)，且つ自ら行動する(アクチュエータ機能)ことの出来る材料(構造物)である。同じ様な生体システムの概念を持つスマート構造物とインテリジェント材料分野の研究の歴史は共に大略10年を過ぎているが，表１に示した様に筆者の関係する限りでも，現在多くの国際レベルでの会議が積極的に開催されている。また，この分野の国際誌として J. Intelligent Material Systems & Structures が 1991年に発刊され，筆者が Regional Editor を務める Smart Materials & Structures は翌年から出版されている。両分野での研究は，日本，米国が先行して始め，現在では英，独，仏などの欧州諸国が急速に後を追い，アジア各国にも広がっている。米国では両分野の研究者が同一の分野と認識して活動していると思われるのに対し，我が国では別の分野として，むしろ独立にサークル(村)が存在している状態と言える。 英国で行われた国際会議がお互いの存在を強く認識させ，国内での交流が始まるきっかけとなったことはその情況の一端を示していると言えよう。
◆次の社会を支える技術
我が国のスマート構造物の研究は，1980年代末までが第１期，90年初頭から第２期に入ったと考えられる。宇宙研で始まった当分野に，80年末頃から参入した多くの研究者が第２期に入って多くの成果を発表し，研究の幅と深さが著しく拡大して来ている。即ち，スマート構造物は典型的な学際・境界領域の研究であり，構造力学，構造動力学，機構学に限らず，材料学，制御・情報工学にわたり，解析ソフトのみならずセンサー，アクチュエータ，プロセッサーなどのハ−ドウェア技術の進歩とも切り離せない。図１に示す様に，歴史的には通常のａ）パッシブな構造物から，外部にセンサー，アクチュエータ機能を付加されて制御を受ける
ｂ）アクティブな構造物を経て，構造要素自身がセンサーやアクチュエ−タであり，自ら環境に適応する
ｃ）スマート構造物
へと発展して来た。
従来の概念によれば，構造物とは外部から加わる荷重を支えて，その形状を保持する受動的，固定的なものであり，形状やその特性が変化することは構造物の破壊や構造材料の劣化を指し，本来の機能を果たせなくなったことを意味した。材料や構造の知的システム化は機能，構造，情報を融合し，前述したように究極の目標は生体システムと類似の機能を持たせようとするものであり，スマート構造システムは，各種技術分野にまたがる横断的で高度に総合化された技術である。特に不具合の有無の「自己診断」や不具合の「自己修復」などの機能の実現により，構造物の安全性，健全性，信頼性の確保や，高性能，高効率化による省エネルギーとコストの低減をはかり，また人間や自然に優しいシステムとして，今後の社会，経済の発展を支えるものと国際的に期待されている。その応用研究は宇宙，航空，建設分野で先行しているが，自動車，鉄道車両，工作機械，船舶などの産業分野へも波及しつつある。
