3Dプリンティングによる微小粒子の製造が医療と電子機器を変える

3Dプリンティングの世界では急速な進化が起こっています。先月、ドイツの会社はWave Houseを作成しました。これは、ヨーロッパで最大の3Dプリンティング建物で、600平方メートル（6,600平方フィート）の広さがあり、従来の建設方法では実現できない波状のデザインを持っています。3Dコンストラクションプリンティング技術により、自由なデザインが可能になり、約140時間で完成しました。

先週、世界初の3Dプリンティングモスクが、サウジアラビアのジェッダで開場しました。モスクの建設には6ヶ月かかりました。

テキサス州を拠点とするICONは最近、ロボットアームを搭載した3Dプリンターを発表しました。このプリンターは、低炭素混合物から完全に封じ込められたシステムを持つマルチストーリーの構造を製造できます。70フィートの高さのPhoenixは、 ICONの現在のプリンターであるVulcanよりも高い構造（最大27フィート）を製造できます。

同社はまた、低炭素住宅建物システム「CarbonX」の開発を発表しました。また、ICONはAIをシステムに統合し、Vitruviusプラットフォームを介して誰でも3Dプリンティング可能な家のスキーマを設計できるようにしました。

しかし、これだけではありません。先月、3Dプリンティングにより、通常熟練した技術者が手作業で1個を作成するのに8時間かかるのとは対照的に、極めてリアルなプロテジックアイを作成することができました。さらに、3Dプリンティングによるドローン、推進剤、爆発物の製造も可能になりました。

3Dプリンティングは、上記のように急速に進化しています。これは、この分野への関心が非常に高まっているため、当然のことです。この技術のカスタム形状を作成し、1つのパーツに複数の材料を印刷する能力により、コストと材料を節約し、環境に優しいという利点があります。

3Dプリンティングは、積層製造とも呼ばれ、プリンターを使用して材料を層状に積み重ねてオブジェクトを構築します。ただし、材料の制限、特定の材料の成形、サイズの制限、デザインの不正確さなど、課題もあります。

したがって、科学者たちは、これらの課題を克服し、3Dプリンティングをさらに効果的で大規模に作業可能にする方法を探しています。

最近、研究者は、微小スケールで3Dプリンティングを行う新しいプロセスを開発しました。このプロセスにより、1日あたり最大100万個の粒子を、ほぼ任意の形状で製造できます。

3Dプリンティングによる微小粒子の製造

Natureに掲載された研究は、スタンフォード大学の研究者によって行われました。

研究者は、粒子製造が微小電子機器、研磨材、粒子系、微小流体工学、バイオエンジニアリング、薬剤およびワクチン配送などの分野で多様な応用を持つことを指摘しました。

これらの極めて小さな3Dプリンティング粒子には幅広い応用がありますが、精密なステージ移動、光の投影、樹脂の特性の調整が必要です。これにより、カスタムマイクロスケール粒子の大量生産が困難になります。

スタンフォード大学の研究者は、形状特異的な粒子の高解像度3Dプリンティング技術を導入しました。この技術は、連続的な液体インターフェース生産（CLIP）に基づいています。

研究の主著者であるKronenfeld氏は、CLIP技術は、従来の金型ベースの技術では実現できない複雑な形状を作成できることを示しています。

r2rCLIPによる大量生産

研究者は、CLIP技術に基づいて、独自の粒子製造プロセスを開発しました。

この技術により、1日あたり最大100万個の粒子を製造できます。

幅広い応用

研究者は、微小粒子の製造技術が、医療、電子機器、材料科学などの分野で幅広い応用を持つことを示しています。

この技術は、薬剤配送システム、微小機器、セラミック材料などの製造にも応用できます。

3Dプリンティングを牽引する企業

#1. HP Inc.

HP Inc.は、3Dプリンティング分野で注目すべき動きをしています。

#2. Materialise NV

Materialise NVは、3Dプリンティングサービスを提供しています。

結論

3Dプリンティングは、医療、自動車、航空宇宙、消費財、宝飾、防衛などの分野で幅広い応用を持つ技術です。