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» 2019年12月20日 06時00分 公開

Innovative Tech:8種のインクを毎秒50回切り替え可能 超高速の3Dプリンタ、ハーバード大が開発

複数の素材を組み合わせて超高速にオブジェクトを作成できる技術が開発された。

[山下裕毅,ITmedia]

Innovative Tech:

このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。

 米ハーバード大学の研究チームが11月に発表した「Multimaterial Multinozzle 3D」(MM3D)は、複数のインクを超高速で切り替え可能な3Dプリンタだ。

photo MM3Dを使用して、4色のブロックを印刷する様子

 MM3Dは、最大8種類の異なるインクを1秒間に50回切り替え可能なプリントヘッドで構成される。プリントヘッド自体も、3Dプリンタで生成したものだ。

 高速切り替えの鍵は、プリントヘッド内の一連のY字型接合部にある。複数のインクチャンネルが単一の出力ノズルに集まる設計だ。ノズルの形状、印刷圧力、インク粘度を全て計算し、印刷中のインクの混合や逆流を防ぐため調整している。

photo 多彩なプリントヘッド

 従来の押出ベースの3Dプリンタに比べ、数分の一の時間でオブジェクトを生成できる。そのためエポキシ、シリコーン、ポリウレタン、バイオインクなど、時間とともに特性が変化する反応性材料も使用可能だ。異なる特性を持つ素材も統合できるため、剛性素材と柔軟素材の両方を含んだオブジェクトも生成できる。

 実験では、剛性素材と柔軟エラストマーを合成した複数の足を備えたロボットを作成。空気圧を送り込み交互に収縮させることで前進させる。自重の8倍の負荷まで耐えられるため、軽量な荷物であればゆっくり運搬できる。ロボットの動きは、動画で確認してほしい。

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