伸縮自在なシリコンを水槽の中に出力する「液体3Dプリンター」をあのBMWとMITが共同開発

自動車メーカー・BMWのデザイン部と、マサチューセッツ工科大学(MIT)のSelf Assembly Lab(自己組織研究所)が「液体状のシリコンをゲル内に注入して好きな形に出力できる3Dプリント技術」を共同開発したと発表しています。従来の3Dプリンターは平坦な層の上にサポート材を使いながら樹脂を重ねていきますが、新型の液体3Dプリンターでは支えがいらず、自由な形を爆速で出力することが可能とのことです。

Large-Scale Rapid Liquid Printing | 3D Printing and Additive Manufacturing
https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/3dp.2017.0037

Liquid to Air: Pneumatic Objects — Self-Assembly Lab
https://selfassemblylab.mit.edu/new-gallery-1/

Liquid Printed Pneumatics — Self-Assembly Lab
https://selfassemblylab.mit.edu/liquid-printed-pneumatics/

実際に液体3Dプリンターで出力する様子や、出力したシリコン部品を膨張させる様子は、以下のサイトにあるムービーで確認できます。

Liquid Printed Pneumatics — Self-Assembly Lab

ロボットアームがシリコンインクを注入する針を、粒状のゲルで満たされた水槽の中に差し込みます。粒状ゲルは流体のシリコンインクを支えるだけでなく、シリコンを硬化させる役割もあるとのこと。

針の先からシリコンが絞り出され、みるみるうちに水槽の中にポンプ状の部品が形成されていきます。新しい液体3Dプリンターの出力は非常に早く、大きさにもよりますが、すべての出力にかかる時間はおよそ数分とのこと。

あっという間に部品の内部に空気圧を送ると縦に伸縮するポンプの完成。

形を変えると、曲がったまま伸縮するポンプも作ることができます。

これはキューブ状のシリコンに空気圧をかけたもの。液体3Dプリンターの精度はかなり高いようで、形にゆがみがなく、膨らみ方が偏っていません。

複数のポンプを組み合わせ、空気圧を調整することで、自由な方向に伸縮させることができます。

液体3Dプリンターに使われるシリコン材は伸縮性に富み、網目状のシリコンを機械で思い切り引っ張っても、ちぎれてしまう様子はありません。

風船状のシリコンを出力し、空気を限界まで注入していくと……

膨張率900％を超えたところでようやく破裂しました。液体3Dプリンターに使われているシリコンの強度はかなりのもので、エアバッグなどの車の部品や医療器具などへの応用が期待できそう。

ぺったんこだったシリコン製のシートも……

空気を送り込まれると、まるでマットレスのような分厚さに。

ムービーでは、空気圧を調整することで、シリコン製のシートをまるで生き物のようにうごめかせる場面も見られました。

MITはこの液体3Dプリンターを応用して、スイスのデザイナーによるデザインをもとにランプシェードや花瓶を出力し、出力された「作品」の展示会も行ったとのことです。