手持ちの３Dプリンターをフードプリンターに改造して楽しもう！

オーストラリア発：新型コロナウイルスのパンデミックで、大好きなホビーや趣味が思うようにできなくなったという人も多いだろう。一方、DIYやパン作り、手芸など、家にいながらにして楽しめるホビーの人気が高まっている。そこで、プラスチック製品をプリントアウトする低価格帯の３Dプリンターをフードプリンターに改造する、というのはどうだろうか？　

一般的なフードプリンターは、原料を入れるカートリッジと、カートリッジから食品を出力するためのプリントヘッドから構成されている。フードプリンターは何年も前から市場に出回っているが、その価格は 安くても1,000 ポンド［日本円で約 15 万円超］から。しかし自宅で楽しみたいのなら、そんな高い製品を買い足す必要などない。手持ちの３Dプリンターを改造するだけでよい。

改造のポイントは、プラスチックのフィラメントを溶解して押し出すプリントヘッド部をペースト／クレイ素材出力用の「シリンジポンプ」に交換すること。シリンジポンプは、プラスチック製の注射器と、必要に応じて供給材料を絞り出す機構からなる。注射器本体がプリンターカートリッジとして機能し、モーター駆動によって原材料を針先から絞り出すようになっている。

３Dプリントのおもしろいところは、３Dプリンターの改造に入る前に、そのシリンジポンプをその３Dプリンターでプリントアウトできることだ。用が済めば、元のプリントヘッドに戻すだけで再び通常の３Dプリンターとして使用可能になる。

実際の改造手順と、シリンジポンプを含む全パーツの３Dデータはこちらに記述してある。シリンジはほとんどの半固形素材に対応し、通常の３Dプリンターと同じように食品を３Dプリントすることができる。今回は試験的に２種類の食用ガムを３Dプリントしてみた。

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米豪の共同研究チームが「目と頭脳を持った」新しい医療用３Dプリント技術を開発

オーストラリア発：クイーンズランド工科大学教授 Dietmar Hutmacher 氏とオレゴン大学教授 Paul Dalton 氏はこのほど、マシンビジョンと人工知能（ AI ）を組み合わせた医療用３Dプリンターによる、オールカスタムメイドの組織インプラント施術を可能にする共同研究を発表した。

それによると、両教授率いる米豪の共同研究チームはヒトの心臓弁、骨組織の足場材、歯の組織の再生医療用の膜組織、最小侵襲手術用のソフトアクチュエーター（ソフトロボティクス）など、過去に３Dプリントされたことがないさまざまな生分解性人工組織の３Dプリント化を可能にするという。

Hutmacher 氏は、次のように説明する。「我々は、メルトエレクトロライティング（MEW）プリンターとマシンビジョン、およびマシンラーニングシステムを組み合わせたビジョンシステムを開発した。これは、押し出された繊維状材料の軌道全体を画像化して、リアルタイムでエラーを修正し、同時にマシンラーニングシステムが送られてくる情報をもとに足場材の繊維径を予測して、より精確な最終製品を作るのが目的だ。マシンビジョンと AI が加わることで、MEWプリンターにはこれまで欠けていた “目”と“頭”が備わり、人間には認識不可能なプリントパラメータの自律的調節も可能になるだろう」。

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英スタートアップが家庭用 FDM ３Dプリンターで出力可能なレコードプレイヤーキット２種を発売へ

英国・バース発：スタートアップの Frame Theory 3D は、音楽愛好家や DIY 愛好家をターゲットにした３Dプリントターンテーブル組立キット「 SongBird 」プロジェクトを立ち上げ、KickStarter 上で資金調達キャンペーンを展開中だ［近日中に終了］。

現時点で 167 人の支援者から 25,442 英ポンド（約394万円）の資金を集め、当初目標額 10,000 英ポンドの２倍以上をすでに獲得した。同社によると、発売時期は 10 月を予定している［５月19日時点での総額は4,169,363円に達している］。

「 SongBird 」レコードプレイヤーキットは、ほとんどの家庭用デスクトップ３Dプリンターで出力可能で、市販のすべての LP アルバムが再生可能。同キットには、３Dプリント済みパーツのセット「プリンテッドキット」と、「メーカーキット」の２種類が用意されている。

「メーカーキット」は、手持ちの FDM タイプのデスクトップ３Dプリンターで全パーツをプリントアウトしたいユーザー向けキット。当然のことながらキットに含まれているパーツはすべて３Dプリンターで再生とリサイクルが可能で、環境にも配慮されている。 「 SongBird 」の市販価格は、「メーカーキット」が 150 英ポンド23,212円）、「プリンテッドキット」が250ポンド（38,687円）となる予定。

 

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オランダ初の３Dプリントハウスへの入居開始

オランダ発：現地時間 ４月 30 日、オランダ初の３Dプリントハウスに入居するオランダ人夫妻が住宅のキーを受け取った。 

 同国初の３Dプリントハウスオーナーが入居したのは、アイントホーフェン市近郊ボスライク地区に建つ３Dプリントハウス。これは「Project Milestone」で建設された５棟のうちの１棟で、アイントホーフェン工科大学、Van Wijnen、Saint-Gobain Weber Beamix、Vesteda、アイントホーフェン市、Witteveen+Bosによる建設およびイノベーション共同プロジェクトの成果だ。 

 この３Dプリントハウスは同国の厳しい建築基準に準拠しているが、コンクリート３Dプリンティング技術によって、丸みを帯びた傾斜した壁面など、独創的デザインが実現されている。 同３Dプリントハウスは 24 枚の３Dプリントコンクリートパーツから成り、各層は約 120 時間かけてプリントアウトされている。その後、各部材はトラックで建設現場に運ばれて、基礎の上に設置された。最後に屋根材と骨材を取り付け、内装工事を施した。 

３Dプリントハウスは平屋建てで、床面積は 94 m²。広々としたリビングルームと、２つのベッドルームを備える。外観は周囲の景観と同化するよう、大きな岩のような形が採用されている。厚い断熱材を組み込み、ヒートグリッドに接続しているため、エネルギー性能係数は 0.25 と高エネルギー効率住宅となっている。 

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米大研究チームが、エクストルーダーの熱特性を３Dプリンターの機種特定に活用する手法を発表

米国発：ニューヨーク州立大学バッファロー校のコンピューターサイエンティスト Zhanpeng Jin 氏は、３Dプリンターの不正使用を減らす目的で、オブジェクトを出力した３Dプリンターを特定できる手法の開発に取り組んでいる。

 同氏は以前から、オープンソースも含め、インターネットからダウンロード可能な３D CAD さえあれば、コンピューター部品や玩具、完全に機能する拳銃や狙撃用ライフルまで、その気になれば欲しいものは何でもプリントアウトできる野放しの現状を憂慮していた。

Jin 氏を中心とする同大研究チームは「サーモタグ：３Dプリンターの隠れた ID を機種特定の指紋および透かしとして利用する」と題した論文で、３Dプリンターのエクストルーダー・ホットエンドがそれぞれ独自の加熱特性を持つ点に着目。これを人間の指紋のように、３Dモデルを出力したエクストルーダーの特定、ひいては３Dプリンターのモデル識別のために使用できないかを調査した。Jin 氏はこの「エクストルーダーの指紋」を、「サーモタグ」と呼んでいる。

同氏はこのサーモタグを、ノート PC でメールを書くことになぞらえる。各エクストルーダーに固有なサーモタグを比較照合すれば、キーストロークを追跡するキーロガーがメールを書いた個人を特定できるように、出力元の機種特定に利用できる。３Dプリンターの機種が特定されれば、その機種を使って狙撃用ライフルを違法に製造した場合、該当する３Dプリンター購入者の身元判明も可能になる。

今回の研究では、同一モデル３Dプリンターの45 基のエクストルーダーのサーモタグを比較した結果、92％ の精度で出力した３Dプリンターを特定することができたという。また Jin 氏は、エクストルーダーを他のモデルと交換して隠蔽工作されるケースもあり得るため、各エクストルーダーのサーモタグを比較できるデータベース構築も重要だ指摘する。

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世界の３Dプリント市場が新型コロナにより今後も拡大すると英調査会社が発表

英国発：調査会社 Business Research Company は「３Dプリンター市場グローバルレポート 2021：COVID-19 による成長と変化」と題する調査レポートを発表した。

それによると、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックにより、３Dプリント市場にも影響が現れているという。それをもたらしているのが、急激に高まった製薬・医療業界への３Dプリントの導入だ。

パンデミック期間中、世界各地の医療機関はベッドや医療機器などの深刻な不足に見舞われ、危機的状況に陥った。COVID-19 感染患者は急性呼吸窮迫症候群（ARDS）のリスクがあり、一部患者の延命措置には高度な人工呼吸サポートが必要となる。こうした救命機器不足を補うため、３Dプリント製機器の需要が急伸したと見られる。

３Dプリンターの世界市場は 2015 年以降、年平均 16.8 ％ で拡大を続け、2020 年には約 86 億ドル規模に達した。さらに同市場の規模は 2025 年までに 19.4％ 増の 200 億ドルにまで成長すると見込まれている。2025 年以降は 年率 13.4％ で成長を続け、2030 年には 390 億ドルに達すると予測されている。 

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3D Systems が米海軍向け３Dプリント耐蝕素材を共同開発へ

米国発：3D Systems は、Huntington Ingalls Industries グループの造船所 Newport News Shipbuilding と共同で、レーザー積層造形法で使用する銅ニッケル合金（CuNi および NiCu）のパウダー素材開発計画を発表した。

CuNi／NiCu 合金は耐蝕性に優れ、洋上建造物や船舶部材に最適な金属素材。Newport News Shipbuilding では、この ２ 種の合金からなるパウダー新素材を使用することで船舶部品の AM 化を可能とし、製造前工程を最大 75％ 短縮して部品供給の効率化が図れると期待をかけている。同造船所では最終的に、この新素材を使用してバルブ、ハウジング、ブラケットや鋳造工程用交換部品の製造を目指す。

CuNi／NiCu は低温から高温に至るまで高強度・高剛性を維持することで知られ、多くの分野で利用されているが、従来の鋳造法では １年かそれ以上もかかる製造前工程の長さがネックとなっていた。

3D Systems は 10 数年前から米海軍と共同で、航空機用部品や潜水艦の部品など各種用途に AM ソリューションを提供してきた。米海軍は以前から、交換部品用途への AM 活用に関心を示していた。AM が活用できれば、とくに艦船が陸地から離れた洋上にいる場合、破損した部品を低コストで迅速に交換することができるからだ。

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