安全を守る新たな役割を担う小さなコンクリートブロック
フィリピン人の構造技術者、アルドレイ・オン氏が、普通のコンクリートスペーサーブロックを構造損傷の可能性を検知するセンサーに変えるシステム「Sentinel」で、2026年ジェームズ・ダイソン賞のグローバル・サステナビリティ賞を受賞した。プロジェクト紹介ページによると、ブロックの製造コストは1個10ペソ。発明の仕組みは電気抵抗の変化を利用し、コンクリート内部に隠れている可能性のある亀裂を技術者に知らせる。
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ジェームズ・ダイソン財団は2026年11月4日に受賞を発表した。財団の世界各地の受賞者発表によると、オン氏には技術開発を続けるため、3万ポンド（約240万ペソ）が贈られる。25歳のオン氏はデ・ラサール大学を卒業後、1年以上かけて125個を超えるコンクリート試料を試験し、フィリピン国内の建物にシステムを設置して監視を始めた。
Sentinelが解決を目指すのは、地震後の難しい局面だ。一度に多くの建物を点検する必要がある一方、コンクリート内部の損傷は目視で確認しにくい。変化を知らせるセンサーがあれば、技術者は詳しい調査が必要な場所を判断しやすくなる。強い揺れの後だけでなく、点検の合間にも情報を得られる。
オン氏は、発明の目的を実用的な観点から説明した。
「Sentinelのようなセンサーがあれば、建物に損傷が生じたことを把握し、対処できます。早期に介入すれば、損傷が積み重なって高額で危険な故障につながるのを防げます」とオン氏は語った。
安全性の評価を行うのは、引き続き技術者だ。Sentinelは損傷の可能性を知らせるもので、現時点では、適切な訓練を受けた人が調査できるよう問題箇所に注意を促す役割を担う。
コンクリートをセンサーに変える仕組み
一般的なコンクリートスペーサーブロックは、コンクリートを流し込む前に鉄筋を所定の位置に保つために使われる。鉄筋は完成した構造物を補強し、スペーサーは設計どおりの位置を保つのに役立つ。Sentinelは、この通常の施工上の機能を維持しながら、電気測定を可能にする仕組みを加えている。
ブロックに混ぜた導電性材料が、電気の通り道となる微細な経路をつくる。埋め込まれた電極がコンクリートと電子モジュールを接続する。モジュールは制御された電気信号をブロックに送り、抵抗を測定して、基準値と呼ばれる初期測定値と比較する。
電気抵抗とは、物質が電流の流れにどれほど抵抗するかを表す。荷重や亀裂によってSentinel内部の経路が変化すると、抵抗も変わる。変化が一定の大きさに達すると、システムは損傷の可能性を通知し、測定値を無線で監視ダッシュボードに送信する。
試作品の実演では、オン氏がブロックを2つに割り、電流の流れを遮断した。赤いライトが長時間点灯し、亀裂の可能性を示した。この実演では、材料の損傷が装置の測定する電気信号を変化させるという基本的な仕組みが目に見える形で示された。
10ペソの価格に含まれるもの
公式のSentinelプロジェクト紹介ページによると、コンクリートブロックの製造コストは1個10ペソ（約0.15ドル）。システムには電極、電子モジュール、測定値の収集・表示手段も必要となる。設置一式の価格は公表されていない。
オン氏がスペーサーブロックを選んだのは、建設現場ですでに使われている部材だからだ。センサー機能を組み込めば、別の構造部材を追加せずに、ブロックに2つの役割を持たせられる。損傷に反応できる感度を確保するとともに、材料の価格を抑えることも重視した。
建物の点検費用も着想の背景にある。オン氏は建設現場を訪れ、構造物を調査してきたが、時間と資源の両面で負担が大きいと感じていた。プロジェクト紹介ページによると、顧客からは地震後の点検や建物の供用期間中に繰り返す点検が求められており、修繕が遅れれば費用が数百万に上り、居住者が数週間から数カ月にわたり退去を余儀なくされる可能性もある。
10代の好奇心から実験室での試験へ
オン氏が損傷を感知するコンクリートの研究を初めて知ったのは17歳のときで、論文や学術誌を読んで関心を深めた。その後、マニラのデ・ラサール大学で土木工学修士課程の論文テーマとして研究を発展させた。
当初の関心は、実際の実験へとつながった。アイデアを追究したくて砂利を買い、自室でコンクリートを混ぜたことがあるとオン氏は振り返る。両親も同じ分野で働いており、構造物の安全性への関心を育む一助となった。
研究では、材料がコンクリートとしての機能を保ちながら、荷重や亀裂に対して測定可能な反応を示す必要があり、その両立が求められた。オン氏は1年以上にわたって125個を超える試料を混ぜ、養生し、試験した。その後の試作品では、ブロックの形状や電極の配置、測定の安定性、監視用電子機器との接続を改良した。
プロジェクトは、次のような段階を経て発展してきた。
- 17歳のとき、オン氏は内部の変化を感知できるコンクリートに関する文献を読み始めた。
- デ・ラサール大学での修士研究がSentinelの基礎となった。
- 研究成果は韓国のSTRUCTURES24会議と、2025年に東京で開かれたIABSEシンポジウムで発表された。
- 2026年9月、フィリピンからの2つの応募が同賞の世界トップ20に選ばれた。これは同国初の快挙だった。
- 2026年11月4日、Sentinelがグローバル・サステナビリティ賞に選ばれた。
建物での試験と既存構造物の課題
オン氏は、マカティ市の国立聖心聖堂でSentinelを試験した。財団も、実際の環境で監視するため、センサーがフィリピン国内の建物に埋め込まれていることを確認している。
オン氏によると、現在のスペーサーブロックの設計は、コンクリートに埋め込む必要があるため、新築の建物や建設中の構造物を対象としている。一方、プロジェクト紹介ページには既存の建物にもブロックを埋め込んだとあるが、設置方法は説明されていない。古い構造物向けに特化したモジュールも、今後の開発計画に含まれている。
次の試験段階では、センサーの測定値と、建物で実際に見つかった損傷とを比較し、長期的な性能を追跡する。荷重を制御し、亀裂を直接観察できる実験室の試料を超えて、システムの実用性能を確かめるうえで重要な作業となる。
技術者が引き続き重要な理由
Sentinelが建物全体の安全性を独自に判断したり、状態を正確に診断したりすることはできない。通知が伝えるのは測定値に変化があったということであり、追加点検が必要な可能性を示す。
プロジェクト紹介ページによると、従来の評価方法には、目に見える亀裂の確認、コンクリートコアの採取、反発度ハンマーによる測定がある。コンクリートコアは、調査のために採取する試料だ。反発度ハンマーは、制御された打撃に対するコンクリート表面の反応を測る。技術者は、こうした観察や試験を通じて構造物の全体像を把握する。
特に地震後に多くの建物を調べる必要がある場合、ダッシュボードは技術者に新たな情報を提供できる。測定を繰り返すことで、定期的な訪問時に確認できたことだけに頼らず、時間の経過に伴う変化も追跡できる。
デ・ラサール大学土木工学科の構造工学教授、ベルナルド・レハノ博士は、学位取得後も研究を続けるというオン氏の決断を歓迎した。ほかの技術者に与える影響について、次のような期待を寄せた。
アルドレイの成果が、多くの若い技術者に既成概念にとらわれず考えるきっかけを与えることを願っています
地震への備えとサステナビリティの意義
Sentinelの活用可能性を考えるうえで、オン氏が念頭に置いている地域の一つがグレーター・マニラだ。主催者は、マグニチュード7.2の地震が発生した場合、同地域で4万8,000人が死亡し、経済損失が480億ドルに上るとの推計を挙げた。これは、建物の評価や緊急時の判断に大きな負荷がかかる災害シナリオを示している。
オン氏はまた、6月に南ミンダナオで発生したマグニチュード7.8の地震にも言及した。国連難民高等弁務官事務所の数字として、9月時点でなお約9万5,000人が避難を続けていたとした。オン氏はこの出来事を受け、マニラ首都圏で大地震が起きた場合にインフラが受ける損傷について考えるようになったという。
サステナビリティの観点では、損傷が発生した後の対応が焦点となる。オン氏はセメント製造による温室効果ガス排出を指摘し、問題を早期に発見すれば、大規模な建て直しを避けられる可能性があると主張する。Sentinelの今後の現地試験ではセンサー性能を検証する予定だが、修繕費や排出量の削減効果を示す数値は公表されていない。
建物の所有者や居住者にとって、実用面での目標は早期の対応だ。技術者が損傷の拡大を大きな故障につながる前に見つけられれば、修繕を進めやすくなり、影響を受ける期間も短くなる可能性がある。
賞金の今後の使い道
オン氏は賞金を、さらなる検証と設計の改善に充てる計画だ。優先課題の一つは、手作業ではんだ付けしている現在の電子機器を、専用のプリント基板に置き換えることだ。この基板に電子部品をまとめ、より小型で信頼性が高く、複製しやすいユニットを目指す。
今後の試験では、電気的な変化が実際の損傷とどの程度対応するかを調べる。設置したブロックを長期間にわたって監視することや、すでに建っている建物に対応したモジュールを開発することも優先課題だ。各発表には、商用化の時期やこうした製品の開発日程は示されていない。
オン氏は、建物内の煙探知機が警報を発する仕組みに着想を得て、損傷を一元的に検知するシステムも構想している。無線でオンラインダッシュボードに送信する機能は、すでに説明されている試作品に含まれる。インターネットとの広範な接続や、利用者向けモバイルアプリも、検討したい可能性の一つだ。
橋や道路への応用は、より長期的な関心分野だ。オン氏は、内部の変化を感知できるアスファルトの研究が、将来の道路への応用につながる可能性に言及している。現在はコンクリートシステムと、そのさらなる開発に必要な試験に力を注いでいる。
世界に発信されるフィリピン発の発明
2026年のジェームズ・ダイソン賞には、28の国・地域から2,294件の応募があった。Sentinelの受賞により、フィリピンは2020年の受賞から6年ぶりにサステナビリティ分野で再び成果を挙げた。2020年にはカルベイ・エーレン・マイグ氏が、廃棄農作物由来の材料を使い、紫外線を再生可能な電力に変換する技術「AuREUS」で受賞している。
財団は、Sentinelをサステナビリティ賞に選ぶとともに、「Rumble Rims」を医療部門の受賞作に選んだ。ハーバード大学の学生、ラディカ・サラン、クレオ・ポントーネ、ソフィア・デヴィートの開発したRumble Rimsは、赤外線で目の動きを追跡し、アスリートの脳振とうの可能性をスクリーニングする。世界各部門の受賞者には、それぞれ3万ポンドが贈られる。
オン氏は、この受賞を個人の成果であると同時に、研究を支えた人々との共有の勝利だと表現した。フィリピンの若い技術者たちが、国内の課題に取り組み、国際的にも活用できるアイデアを発展させ続けるきっかけになればと期待している。
次に取り組むべき課題は、まさにコンクリートに関わるものだ。設置したセンサーの長期データを集め、電子機器を改良し、技術者が確認した損傷と警報を照合する。賞金は、未知の研究論文への好奇心から始まった長年の実験を経て、こうした作業を続けるための資金となる。
要点
- アルドレイ・オン氏がSentinelで2026年ジェームズ・ダイソン賞のグローバル・サステナビリティ賞を受賞し、開発継続のため3万ポンドを獲得した。
- コンクリートブロックの電気抵抗の変化を利用して損傷の可能性を知らせ、測定値をダッシュボードに送信するセンサーだ。
- 公表されている製造コストはブロック1個あたり10ペソで、設置一式の価格は発表されていない。
- オン氏は125個を超えるコンクリート試料を試験し、監視のためセンサーをフィリピン国内の建物に設置した。
- 建物の安全性を評価する責任は技術者にある。現地での追加試験、電子機器の改良、既存建物向け製品の開発が計画されている。
