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bladder（膀胱）を語源とする『balloon』の日本語訳『風船』は腑に落ちない。「風船」と言う不名誉な名前しか付けてもらえなかった膜体の呼称を、著者は、『空気膜造形』と提唱してきた。
しかしながら、空（そら）の大気を、空（から）と誤解するので、今回、『気膜』と改める.
◯豚の膀胱
「子供の遊び」1560年ピーター・ブリューゲルには豚の膀胱を膨らませて遊ぶ子供が描かれている。ゲルマン民族は豚を解体し、殆どの部位を料理して食料にしたが、食べられない膀胱だけは子供の玩具となった。
豚の膀胱は気密性があり、溶剤を透過しないので、18世紀の画家は絵具を膀胱の袋に保存した。
◯皮革
柔らかく伸びる天然の皮革は、古来より、有用な素材であった。羊の皮革を丸ごと剥いだ袋は渡河用の「浮袋」となる。
「バグパイプ」は留気袋に溜めた空気を連続的に押し出す事でリードを振動させる気鳴楽器である。
火を起こす皮袋の鞴(ふいご)は古くからの生活用具であった。
「かえる」は喉の皮膚を大きく膨らました鳴嚢で喉頭の振動音を増幅し、１km先まで届く大きな声を出す。「ふぐ」は肋骨が退化して無いので、胃に水や空気を飲み込むことで膨れる。「グンカンドリ」は赤色の喉袋を大きく膨らましてで求愛のディスプレイをする。
「膀胱豆」や「ホオズキ」は、袋状の果皮が果実を包む。
「ホテイアオイ」「タヌキモ」「海ぶどう」は、葉柄が丸く膨らんで浮き袋の役目をする。
「藍藻」は寒天質で覆われたガス胞を持ち、富栄養化が進んだ湖沼などにおいて、群体を形成して水面を覆い尽くす。
「ケーキ」「ソフトクリーム」「ビール」「パンのすだち」などの泡を含む食品は、軽くふんわりとした独特の食感がある。
「数の子」の食感は風船が破裂する快感です。
「人造イクラ」や「つぶつぶ入りオレンジジュース」アルギン酸ナトリウム水溶液を塩化カリウム水溶液に点滴してゼリー状の風船造る技術を応用したコピー食品です。
◯シャボン球
シャボン球は水の表面張力と界面活性材の働きにより、表面積の一番少ない球形を自動的に形成する。シャボン球の厚い部分は、薄い部分よりも先に伸びて、膜全体が均一の厚さになろうとするので、分子レベルの薄さまで膨らますことができる。膜の厚さが分子レベルまで達すると、光の波長が干渉して、虹色の模様となり、さらに薄くなると黒色の斑点が現れて破裂する。
「水蜘蛛」は水中に気泡をつくって、その中で呼吸する。水中の酸素は、気泡の界面を通過して、気泡の内部に補給される。泡の内部圧力は、水圧と表面張力により外部圧力よりも高くなるので、内部の二酸化炭素は、炭素となって速やかに水中に拡散する。窒素は、界面を透過しないで、泡の形を保つ。
界面張力は、界面の外側にも内側にも存在する。「アメンボウ」は表面張力の上に乗り、「ボウフラ」は表面張力の下にぶら下がる。
「瑠璃貝」「カツオエボシ」「朝顔貝」は、体から分泌する粘液で、泡の浮嚢を作り、大洋を浮遊する。
粘液は糸状の抗分子化合物を含み、柔らかい泡を形成する。
親水性と親油性の両方を持つ両親媒性分子は、自動的に袋状の二分子膜（球状、棒状 螺旋状 糸状）を形成する。
「細菌」は趙小型であるため、表面積と体積の比が非常に大きく、その為に栄養素の取込み・細胞内分配・老廃物の排出が迅速に行える。
分子膜の自動生成
「莢膜（きょうまく）」細胞壁の外側にある層で、免疫反応を引き起こす抗原性がある。
◯生体膜
鳥類の卵は卵膜 受精膜 漿膜 卵殻膜の４層からなる。
「卵殻膜」で排卵された生命は、堅い殻に保護されて成長してする。
「漿膜」水中生物の場合は、柔軟なのまま排卵され水中で成長する。
「羊膜」人間は子宮のなかで成長してから誕生する。
「細胞膜」は脂質二重層によって構成され、流動性や環境の変化のために常に変化する。膜は細胞の境界を定めるだけではなく、膜体の内部と外部を移動する物質やエネルギー、膜電位を調節する。
「吸収消化膜」には無数の微細突起構造があり、吸収面の総面積は平面菅として換算した場合の約600倍ある。
「腸間膜」は腹腔内の腸管を保持する。
「靴擦れ」で皮膚が剥離すると、表皮内に水分がたまり、風船状の水ぶくれとなる。水分には損傷した組織や、血清やタンパク質などがしみ出る。
細胞膜と同じ位の薄い「人工皮膚」は、カニやエビなどの甲殻類の外骨格のキトサン成分から作られる。臓器や組織の表面に分子間力で貼付し、20mmHgの圧力までは耐え、外界からの侵襲や細菌感染を防ぎ、水分の蒸発や熱の収支を調整する。
ミミズや幼虫は、膜体内の体液に圧力をかけることによって運動をします。
膜体骨格
発泡ビーズを入れたビニール袋の内部空気を掃除機で吸い取ると、所定の形に固まり、一体構造となる。「真空包装」は、包装内の酸素を排除することで、食品の化学的な変質や微生物による変質を抑制する。「ガス置換包装」は膨らますことで、こわれやすいポテトチップスなどの内容物を守る。
電気通信科学館マイコン展1970年で著者は膜製造のN0R素子36個を、空気の配管でプログラムし、８階調の笛に空気を直接出力する自動作曲機を発表した。 人体の血液循環も、膜状の逆止弁を組み合わせた回路により作動する。
人工皮膚 バルブ
◯人魂
生きている人間は、眼に見えない空気を、鼻や口から身体に出し入れする。
死ぬと空気の出入りが止まることから、空間には生命力や聖なるものとして生気が宿っているという概念が生まれた。
「聖母子と蠅」1430年カルロ・クリヴェッリには、イエス誕生以前の、イエスの座を準備する象徴として、風船が描かれている。当時の風船は「豚の膀胱」に違いない。
近くに止まっている蠅は、キリスト教が語ることを忌み嫌う、カナンの地のベルゼブブ神（糞の神）を表象していると思われる。
神社では境界線を示すために、段差を設けたり、扉や柵、鳥居や注連縄などを用いて、一定範囲の空間に設定されたアジールを視覚化し、聖なる領域（常世）と俗なる領域（現世）という二つの世界を結びつける。
埒(フレーム)
多くの文学や絵画の中で、浮遊するシャボン玉は儚い人間存在、確実性のない幻想を比喩する。
人は誰でも風船が好きであるが、風船に価値をみとめない。
人は泡沫（うたかた）のように弱い自分の存在が嫌いなので、永遠の生命や確実な科学、堅固な財産や不滅の芸術に憧れるようである。
方丈記
「九相図」の第7白骨連想には「塵境は如泡の体なり」とある。
一休禅師な「皮にこそ男女の色もあれ骨には変わる跡形もなし」と誦んだ。
蜷川新左衛門は「骨隠す 皮には誰も 迷いけん 美人というもの 皮のわざなり」と詠んだ。
近松門左衛門の虚実皮膜（ひにく）論は「芸の面白さは実と虚の境の微妙なところにある」とした。
デュシャンは趙薄の概念「アンフラマンス 」を提起した。
川劇変面 Bian Lian
「母衣（ほろ）」は騎馬武者が矢や石などから防御するため、甲冑の背に巾広の絹布をつけて風で膨らませる武具で、後には所属や任務を示す旗指物の一種ともなった。風神は「風囊」を背負っている。
「ボイルの法則」1662年 圧力は体積に反比例する。
「パスカルの原理」1663年 密閉容器中の流体は、その容器の形に関係なく、一部に加えられた圧力はすべての方向に等しく伝わり，容器の内側に垂直に働く。
「ベルヌーイの定理」1738年 気体は激しく運動している多数の粒子からなり、気体の圧力は器壁への粒子の衝突によって生じ、粒子速度の2乗に比例する。
「２倍３乗倍の法則 」石彫刻のような剛体の造形物を、２倍の大きさに拡大する為には、８倍の材料と労力を必要とする。寸法を２倍に拡大すると、重量は８倍に急増するのに対し、自重を支える面積は４倍にしかならない。 そのために、彫刻をそのまま拡大すると自量のために自己崩壊してしまう。
反対に、空気膜造形の重量は、表面積に比例するので、大きくなる程、相対的に軽くなる。
地球上の環境、万有引力・空気の固有共振数・呼吸空気の酸素量・生物細胞の寸法などは一定であるので、地球上の生物の形態は、それらの地球環境に既定される。 すなわち、大きく重い動物は、象のような太い足を持ち、小さく軽い動物は、蚊のような細い足を持つ。空気膜造形は形態の拡大縮小が自由自在であるので、常識的な造形感覚とはずれた所がある。
「肺胞球」は、直径0.3mm程の極微細な球体なので、その表面張力は極めて小さなく、体内の圧力によって押しつぶされることはない。肺胞の内皮細胞からは、リン脂質の界面活性剤が分泌されて、表面張力をさらに低下させている。
肺胞内に吸い込まれた酸素は、血液中の赤血球と結合して、全身に元気の元となる酸素を供給する。元気を放出した酸素は二酸化炭素となり、血液中の血漿によって肺胞に運ばれ、空中に吐き出される。
この風船状の分子構造の中に水素元素を貯蔵して、安全な燃料電池を作る研究がされている。
「ウルトラファインバブル」は、微細気泡の表面張力により、気泡内が超高圧になるので、活性酸素などを生成する。
「バルーンカテーテル」体内に挿入して尿道を押し広げる、極微細なバルーンカテーテルを膨らませる為には、4kg/cm2から16kg/cmもの趙高圧が必要である。但し、そのような超高圧でも極微細な風船ですから、強靭な膜素材である必要はない。
「聖アントウスの誘惑」1505年イェロニムス・ボスには 魚に乗って優雅に空を行く男女が描かれている。
飛ぶことを諦めた恐竜は、肺が退化して一つになり、地面を這い回る蛇となった。鳥は天国の動物を表象し、蛇は地獄の動物を表象する。
ガス気球 空船 気球 飛行船 熱気球 浮遊論
初期の気球は、搭載した砂袋の投下や、地面を引きずる係留ロープの長さで自重を調整して高度を維持するだけなので、移動は風まかせである。
熱気球は頂上の布製の弁を開放して降下する。
風圧は風速の二乗に比例し、受圧面の形に関係する。空気密度と風速の２乗に比例，風に直角に立てた平面の受ける風圧は風速を毎秒vmとすると毎m2当りおよそv2/8kgfで表される。
ρは空気の密度（kg・sec2/m3）、Vは風速(m/s)、Sは受圧面積（m2）、Cxは受圧体の抵抗係数でこれは構造物の形状により大きく異なる。
1平方メートルの平板の受ける風圧P（kg/m2）と風速V（m/s）の関係。
硬骨魚類の場合は、骨格筋の力で浮き袋の容量を拡大して浮上する。浮袋を持たない軟骨魚類の「サメ」や「エイ」は、肝臓内の肝油で浮上する。潜水艦の場合は、海水タンク内に圧縮空気を注入して浮上する。
日本陸軍の「風船爆弾」1944年は、楮和紙に苛性ソーダ液とコンニャク糊で5層貼り合わた直径10mの球体に水素ガスを充填して浮上、当時、新発見された偏西風を利用して、アメリカ大陸に向けて爆弾を放った。
「ゴム膜の空気住宅」1956年フランク・ロイド・ライトの提案
◯ゴムの気膜
1844年にチャールズ・グッドイヤーは天然ゴムを熱加硫して柔らかくする加硫の特許を発明した。ニール・ティロットソンが「ゴム風船」を製作販売する会社を設立したのは1931年のことである。ゴム風船は、厚い部分よりも、薄い部分が弱く、薄い部分がますます薄く伸びるので、膨らます大きさには限界がある。
ゴム風船 球凧 球紙鳶 風船玉 チカ
「ラジアルタイヤ」1946年 ミシュラン社は、円周方向に鉄線の補強材を入れて、安全に高速回転するタイアを実現した。
「バネ機構」空気バネは、金属のばねでは吸収しきれない、微細な振動を減衰できる。
摺動部分が無いので、保守や給油の必要がない。
空気の量を変えることで、ばねレートや車高を設定できる。
比重0.1381のヘリウムガは1立法メートル当たり約1kgの揚力を発生する。
「アドバルーン」は、直径が2mより小さいと、ヘリウムガスの浮力よりも、塩ビフィルム(膜厚0.2mm)の自重が重くなるために浮上できない。
「東京の空」1931年鈴木信太郎
産業革命下のイギリスでは、円筒形に吹いたガラスを切り開いて、板ガラスガ大量生産され、クリスタルパレスが建造された。
「連続気泡構造」のスポンジタワシは、海綿のように気泡が連なっている。
金属多孔体は、広い表面積を有し、消音板、リチウム電池の電極、触媒担体に利用されている。
「中空のマイクロガラスビーズ」樹脂･塗料への充填材として配合され、表面硬度の向上、つや消しとして使用される。
「泡消火器」は微細な気泡が塊となって燃焼物を覆い、酸素を遮断する。
８）複合素材
◯ターポリンとは、タール(tar)を塗った帆布(pall)が語源で、元々は船の上の荷物を覆うための防水布である。ウォルター・バードはターポリンを利用して 「軟式レーダードーム」1946年 を製作した。
インフレータブル 充気物 空気膜造形
東京ドーム1988年は、積雪時に、積雪の重量に見合う空気圧力を加え、膜体が沈む込むのを防ぐ。不燃性の建築素材として認可された。
大気と膜体内部空間は遮断される為に、膜体内部では独自の気象現象が発生する。
「蛇腹管」金属を構成する結晶の粒子を細かく均一にすると、金属を伸ばしたり、曲げたりできるようになる。
「LPGの貯蔵タンク」LPGは液体状態で貯蔵する。液化するのに必要な圧力は、20℃の場合、ブタンで2.1気圧、プロパンで8.5気圧である。
一般的な工学では、空気圧の挙動が軽視され、検討されることが少ない。
「自動車のエアーバッグ」 ハンドル中央部に装置し、自動車が衝突した瞬間に膨らませて、運転者がハンドルで頭を打つのを防ぐ。衝突センサーが働らくと火薬が点火し、その熱と圧力により窒化ナトリウムが化学反応をおこし、大量の窒素ガスが発生する。 発生した400度以上の高温窒素ガスは、スクリーンを通すことにより断熱膨張の原理で冷却される。
マイナスGの場合には、レッドアウトがパイロットを襲う。
「船外活動」
「宇宙居住船 NASA BEAM」2016年 空気ボンベにより膨張する膜体製の住宅モジュールが宇宙ステーションに接続され実験されている。
「火星探査車ソジャーナ」1997年 火星の高度300mまでパラシュートで降下後に、12個のポリエステル布風船を炭酸ガスで膨張、 火星大地に3回バウンドして軟着陸した。
「国際コンピュータアート展」1972年で 筆者はターポリン製の空気膜ロボットを発表し、柔らかい安全なロボットとして注目された。
形態を視覚伝達する為には、物体の表面だけが存在すれば済む。コンピューターグラフィックが立体画像を生成するときに、表面反射のデーター計算だけで済ませるの当然のことである 。ワイヤーウレームを展開すれば、膜体の型紙が得られる。
丈夫で伸びない布製の袋を、きれいな皺のない形にふくらませる為には、特殊な技術を必要とする。真円形の型紙をふくらませても真円にはならなで、四角っぽくなる。また、正方形の型紙をふくらませても、皺ができてしまう。 布地のバイアス伸びを利用すれば、平面素材から立体曲面を生成することが出来る。膜面の応力は、一部分が全体の形に影響しあい、一定の形を形成する、一即一切の関係にある。
空気膜造形の方法によれば、巨大な動く造形物を卓上の縫製作業だけで製作することができる。ただし、膨らませた状態での縫製作業は不可能であるので、仮想モデルにより型紙設計を進めこととなり、空気膜造形の設計理論が不可欠です。
布製の風船を所望の動作で確実に変形させる為には、高橋士郎の1988年米国特許 No.4765079が必要です。風船の膜面に余裕部分を付加することによって、膜面に支点を形成し、その支点を中心にして、余裕布と反対側の膜布に固着した紐を小型モータで牽引すると、余裕布が伸びて膜体は支点から屈曲する」紐を緩めれば元の形に復帰する。
風船を変形する時に、内部圧力の変動を小さく抑えることができるので、小さな力で、素早く、滑らかで、大きな動作を得ることができる。駆動力として膜体内部の空気圧を利用する簡単な構造ですから、故障が少なく、専門技術者による保守点検が不要です。
「二子玉川タイムスパーク」1992年では、4年間の屋外連続運転を実現した。
大阪「花と緑の博覧会」1990
マリオネットが、地球引力を利用して、糸操り人形を操作するのに似て、高橋士郎考案の「バボット」は、空気圧で緊張している膜面を、膜体内部から糸操りして、駆動する。
「SANS SOLEIL」1982年DVD
「月光荘ギャラリ」1987
◯既存建築物との共存
「新しい空気膜ロボットの遊び展」1984年は、土曜と日曜の新宿超高層オフィスビルのロビーを利用して開催され、86.000人の観客が来場した。500平方メートルの吹抜空間が、わずか小型トラック１台分の機材、設営時間30分で、仮設の遊園地に変貌し、撤収後の月曜日朝にはオフィスビルの機能に戻った。
インサイトビジョン展
巡行は災厄をもたらす疫神を鎮めるために町中を練り歩く。
「大阪天神祭」1989年から4年間、収縮自在な空気膜ロボットを搭載して、現代のカラクリ船渡行が復興した。橋の下を通過する時の撤収時間と復元時間は、わずか2分です。江戸時代の船渡行は、高さ6mのからくり人形を乗せた船が淀川を往復したが、現代の船渡行は、淀川に架かる鉄橋の下の高さ2mの空間を往復14回通過する必要がある。
1984新宿パレード 横浜パレード
「デリリーアートサーカス」開発好明2011年 小型トラックに20体の空気膜造形を収納して、阪神大震災があった神戸市から、東北大震災があった陸前高田市まで、連日30日間を移動しながら、毎日、場所を変えて旅する祝祭のイベントを行った。街の空地で膨らませば、30分で幻視的空間が現る。振舞い納め後には30分で撤収、跡も残さず消えうせる
「デフシアター」1991全米巡回
「清志郎ロック葬」2009年青山斎場では、葬儀花輪の替りに空気膜造形が使用された。仮設的な仕掛けは、その時、その場に応じて随意に空間を装い、陳腐化した日常風景に活気を与え、使用後に取り払われ『ハレとケ』の豊かな時空間を演出する。
「米国フロリダ・エプコットセンタ」1985年鉄鋼館のキャラクタ「フュギメント」が旅行トランクから出現する路上寸劇を１年間行った。
1994NHK紅合戦mov
1993NHK紅合戦youtuve
「第43回世界卓球大会開会式」中国天津市1995年 高さ11mの大会マークが30秒間でたちあがり、翼巾6mの鳩が羽撃きながら飛来して、マークの上に止まる。全ての機材は、日本から別送手荷物として空輸した。
「KBS」ソウルオリンピック
「机器人展」西安世博園2012
「瓢箪博覧会」台北美術館1012
「ペルソナ展」パリ ケ・ブランリ美術館2016
「バーミヤン計画」
「国際デザイン博」大阪市インテックス1987年 全長50mの龍が舞い降り、煙をはいて上昇する。柔らかく軽量な空気膜造形は、既存建物の壁面や天井を傷つけることなく、取り付けることが出来るアトリウムアートです。従来の展示方法による切ったり、張ったりの現場施行が一切不要です。
現代の物質文明は、地球環境を破壊する勢いです。 従来のブロンズ彫刻は、大量の資源とエネルギーを消費して、堅牢な権威を表現する芸術です。
反対に、空気膜造形は、環境への負荷が少なく、環境に優しい豊な表現を実現します 。空気は無料、繊維素材は安価、維持は少電力、在庫は少空間です。
2011年皇居外苑で、楠正成のブロンズ像(高さは4ｍ 重量6.7ｔ)と、空気膜造形（高さ4.7m 重量7.5kg）が遭遇対峙した。硬くて重い権力の造形表現と、柔らかくて軽いアナーキな造形表現の対比は興味のあることである。
「青山スパイラル」1999
建築分野における空気膜構造の研究が、もっぱら建築強度を得るために、均一な表面張力の形態を追求するのとは反対に、空気膜造形は積極的に表面張力の分布を操作して、量感豊かな形態を自己生成する。
空気膜造形は空気を注入するだけで、量感豊かな形を自己形成する。
息を吹き込んで膨らませる程度の低圧力20mmAqでも、空気膜体の直径が2mを越えると、人が乗っても容易にはつぶれないが、60kgの人が乗る自転車のタイヤの場合は、チューブの直径が小さい為に、100,000mmAqの高圧力を必要とする。
空気膜造形の軟らかい曲面空間は、現代都市の中に、新たな人間環境を提供する。
大きく膨らんだ気膜を見る時、心が和み楽しくなります。気膜は、アナーキーな気分に人の心を浮遊させる、不思議な力をもっています。豊満な形態の中にも、程良い緊張感がある。
「共生するロボット展」1999新宿ICC
「インサイトビジョン展」2001多摩美術大学
宇宙に人類が進出する時代になって、初めて大気と重量の重要さが着目されている。しかしながら、大気と人間との不可欠な関係に関わらず、空気に対する人間の想像力は貧弱である。
「原美術館」
「大地の芸術祭」1918 2012
「気膜」は、その世の気（精神的目的）と、この世の表層（物質。的手段）を連結する、媒概念である。