米の開発グループがオブジェクト全体を一気に造形可能な３Dプリント方式を開発

米国カリフォルニア州発：カリフォルニア大学バークリー校、およびローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）の研究者グループはこのほど、非積層方式の超高速３Dプリント技術を開発、研究成果を学術誌 Nature 電子版上に発表した。

同グループが開発したのは、「コンピュータ制御軸リソグラフィー（CAL）」と呼ばれる光硬化造形の新方式。これは従来のように「積層」するのではなく、回転容器に入れられた感光性アクリレート樹脂がプロジェクターから発したビームを受けて固結、一気に３Dオブジェクト化される、というもの。同グループの電気工学者 Hayden Taylor 氏によれば、コンピュータ断層撮影（CT）にも似た方式だが、そのプロセスはすべてCT とは逆になる、という。つまりビームの被写体側が回転し、そこに全方向撮影のデジタルデータが光のさまざまなパターンとなって投射され、もっともビームを強く受けた部分のみが固結してそれ以外の樹脂を排出すれば完成となる。３Dプリンター本体も市販のプロジェクターを改造したもので、彼らは『スター・トレック』に登場する架空マシンに倣って「 Replicator 」と呼んでいる。

この新方式にはたんに造形にかかる時間が大幅短縮されるにとどまらず、オーバーハング形状を含むオブジェクト作成には不可欠だったサポート材などもいっさい不要、というメリットもある。同グループによれば、オブジェクト全体をほぼ一度の投射で造形できるとしている。

また、表面仕上がりも従来の積層方式より滑らかで、柔軟な素材でも加工が可能になるという。現時点ではまだ粗さが残るものの、ロダンの「考える人」のミニチュア版もたちどころにプリントアウトされる。

また同グループによれば、この新方式は完成したオブジェクトの全方向画像データを処理して、通常の２D画像として出力するリバース処理も可能になるだろうとしている。

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一般家庭から出たプラスチックごみを３Dプリントでリサイクル

ギリシャ発：オランダのデザインリサーチ会社が立ち上げた Zero Waste Lab は、プラスチックごみを３Dプリントリサイクルする市民参加プロジェクトを各地で展開している。

ロッテルダムに本拠を置く同社はテッサロニキ市内に同ラボを開所し、同市民に自宅から出たプラスチックごみをこのラボに持ち込んでもらい、ラボ備え付けのプラスチック樹脂再生設備（粉砕機とロボットアーム式大型３Dプリンター）で快適なベンチ兼植木鉢にもなるスタイリッシュな調度品として再び提供するプロジェクト「 Print Your City 」を開催中だ。

同ラボは、Coca-Cola の展開する製品回収プログラム「 Zero Waste Future 」の一環。関係者は、プロジェクト終了時には４トンのプラスチック廃棄物が独創的デザインの家具などに生まれ変わると期待を寄せる。また、地域住民は廃棄プラスチックのリサイクル工程と循環型社会について学習することもできる。昨年12月以降、すでに 3,000 件以上のプロダクトデザイン案が市民から提出された。

The New Raw - Print Your City: Robotic 3D printing with recycled plastics from The New Raw on Vimeo.

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ミシガン大学研究者、従来比約100倍の超高速で出力可能な３Dプリンターを開発

米国ミシガン州発：ミシガン大学の研究者グループはこのほど、従来機の約100倍という超高速で出力可能な３Dプリンターの開発に成功したと専門誌 Science Advances 電子版上に発表した。

同グループが開発した方式は光造形方式のひとつになるが、光硬化を起こす光源とはべつに光硬化を阻害する別光源からなるデュアル光源方式を採用した点が異なる。２基の光源からはそれぞれ近紫外線と、それより波長の長い 458 nm のブルーライトが重ねて照射され、照射窓近くの樹脂が張り付くといった従来型機の欠陥を解消すると同時に、高速プリントアウトを可能にしたという。

この新方式は同一製品の少量生産効率化を実現できるとしている。小規模製造業者にとっては従来のFDM方式などの３Dプリント技術だと、数千点単位の製造規模の場合はかえって製造コストが高くついたりするからだ。

同開発グループはすでに３件の特許申請を行っており、新型３Dプリンターのスタートアップを起業したいとも考えている。

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ケンブリッジ大学研究者グループがピアノ演奏可能な３Dプリントロボットハンドを世界で初めて開発

英国ケンブリッジシャー発：ケンブリッジ大学の研究者グループはこのほど、単純なフレーズをピアノで演奏可能な３Dプリントロボットハンドを世界で初めて開発した。彼らの研究成果は専門誌 Science Robotics 電子版上に発表された。

同グループによると、今回開発したロボットハンドは３Dプリントで出力した硬軟の素材を結合させて製作したもの。人間の手の骨と靱帯組織の動きを再現して手首を動かすことで、ピアノの鍵盤を叩くことができる（ただし、筋肉および健の動きは再現されていない）。それでも同グループでは、今回のように人間の手の機械的動作の部分的再現に留まっていても、驚くほど幅広い動きが可能なことを発見したという。今回の試作を通じて、最小限のエネルギー消費で従来より一段と自然な動作をするロボットデザインのヒントが得られるだろうとも指摘する。

研究者らはごく短い音型をそれぞれスタッカート / レガートで弾き分けるようプログラムし、ロボットは手首の動きだけでプログラムどおりに弾き分けることができた。

現時点ではまだ制約が多いものの、研究者らは人間の骨の運動原理に関する研究を進めてより複雑な動きを可能にしたり、受動運動系の制約がどこにあるかを学習できるようになるだろうと期待を寄せる。この３Dプリントロボットハンド開発には工学 / 物理科学研究評議会（EPSRC）が資金援助を行った。

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日本人数学者が３Dプリントで世界最小を「不可能立体」作成

日本 / スイス発：錯視研究の第一人者として世界的に知られる日本人数学者がこのほど、ナノ３Dプリント技術を使用して赤血球サイズの「不可能立体」の作成に成功した。これは不可能立体の世界最小の作成例だという。

極小サイズの不可能立体を作成したのは明治大学教授の杉原厚吉氏。同氏はスイスのナノテクノロジー３Dプリンターベンダー Cytosurge AG の持つナノ３Dプリント技術「 FluidFM® 」によって作成した。「 FluidFM® 」の母体となる技術はチューリヒ工科大学で開発されたもの。φ＝ 300 nm の極小ピペット口を電荷のかかったプリント基盤上の直上にセットし、電着することでナノサイズの３Dプリントを行うというもので、原理的には一般的な電着塗装と同じ。これを任意の地点で繰り返して立方体を形成する。

公表された動画クリップでは、方形状の極小３Dプリントオブジェクトが円柱状に変化するプロセスが映し出されている。Cytosurge によるとこの不可能立体は直径が各 0.1 mm ｘ 0.03 mm ｘ 0.01 mm の円形をプリントアウトしたもので、形状変化を観察するには高解像度の電子顕微鏡が必要だ。

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米研究者グループが「針なし血糖値測定器」を可能にする３Dプリントバイオセンサーを開発中

米国ワシントン州発：ワシントン州立大学の研究者グループは現在、３Dプリントで作成したバイオセンサーによる血糖モニタリング技術の開発を進めている。

３Dプリントバイオセンサーの開発に当たるのは、Yuehe Lin 氏らの研究者グループ。開発のきっかけは、現行の血糖モニタリングの方法がひじょうに限られている、ということに気づいたからだった。

同グループが開発中の新技術では、血糖値測定のさいに指に針を刺す必要がない、というのが大きな特徴だ。同グループによれば、ダイレクトインクライティング（DIW）方式を採用することで「針なし検査」が実現できるという。DIW は高精度センサー製造に不可欠の工程で、血糖が発する微小シグナルを捉えることができ、さらには最小限の素材のみ使用する３Dプリント方式は製造コストが安価で済む利点がある。

現在、同グループでは長期間の血糖モニタリング向け高精度センサーの製造を目指しており、実現すれば将来的にはウェアラブル血糖値測定器のようなデバイスとしての実用化も視野に入れる。同グループの研究報告は専門誌 Analytica Chimica Acta 電子版上に発表された。

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ディープラーニングと３Dプリントを組み合わせた高忠実度の絵画複製技術を開発

米国マサチューセッツ州発：MITコンピュータ科学 / 人工知能研究所（MIT CSAIL）の研究者グループはこのほど、ディープラーニング技術と３Dプリント技術をベースにした油彩画などの絵画作品を高忠実に再現可能な新しい複製技術「 RePaint 」を開発したと発表した。

同グループによると、「 RePaint 」は人工知能（AI）と３Dプリント技術をベースにした「カラーコントーニング」という特殊な技術を利用し、10 通りの異なる透明度のインクを「キットカット」のような極薄レイヤー状に積層する。このカラーコントーニングと、伝統的なハーフトーン［網点］技術とを組み合わせ、原画の絵肌といったニュアンスまで捉えることができるという。油彩画複数を現時点での最新技術による複製品と比べた結果、作品ごとの色の階調再現性に関して、「 RePaint 」は ４ 倍以上の再現性能を発揮したとしている。

ただし現段階では、複製可能なサイズは名刺判まで。これはプリント工程に時間がかかり過ぎるためだ。同グループは、将来的には市販のハイエンド３Dプリンターに組み込むことでさらに大きな判型を効率的に制作できるようになるだろうと期待し、家庭鑑賞用の複製画制作をはじめ、原画の経年劣化からの保全、名画ポストカード制作などを想定用途として挙げている。「 RePaint 」開発の一部は、米国立科学財団の支援を受けている。

「 RePaint 」は 12 月 ４－７日、東京国際フォーラムで開催される CG およびインタラクティブ技術に関する国際カンファレンス / 展示会「 ACM SIGGRAPH ASIA TOKYO 」に出品される。

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