3D プリント技術が革新をもたらします!高さ0.1mmのダビデ像をご覧ください

出典: ネットイース・インテリジェンス

チューリッヒの研究者らは、ミケランジェロのダビデ像を金属製のミニチュアとして再現した。この成果は、ETH チューリッヒで開発された特殊な 3D 印刷方法の可能性を示している。ミケランジェロのダビデ像 – ほとんどすべての子供がこの世界的に有名な彫像を認識できます。違いは、このダビデ像は台座を含めて高さがわずか 1 mm で、大理石ではなく純銅で作られていることです。この像は、Exaddon（ETHのスピンオフ企業）のGiorgio Ercolano氏と、ETHのTomaso Zambeli教授（バイオセンサーおよびバイオエレクトロニクス研究所）が率いるチームによって3Dプリントを使用して作成されました。ザンベリ氏と彼のチームは数年前に3D技術を開発しました。科学者はこれを利用して、ナノメートルやマイクロメートル規模の金属構造を作成することができます。

このプロセスの中核となるコンポーネントは、カンチレバーに結合されたマイクロピペットであり、これにより接触力を効率的に制御できます。この部品を使用することで、研究者は小さな金属構造を高精度で層ごとに構築することができます。 Exaddon はこのマイクロメタル印刷方法を採用し、特に速度を重視して改良しました。

1複雑な形状の印刷

これまで、研究者は主に小さな柱やコイルを作成していました。「しかし、このプロセスにより、さまざまな複雑さの構造や形状を印刷することが可能になります」とエルコラーノ氏は語った。この彫刻は、支えや型枠を使わずに一気に作られ、焼成や焼き入れも必要ありませんでした。エルコラーノ氏とその同僚は研究結果を「Micromachines」誌に発表した。さらに、ダビデ像のデータはインターネット上で無料で入手できます。
これ以上小さくなるわけがない！ 0.1mmのダビデ像です。
2 小型化はソリューションによって制限される

エルコラーノはダビデ像を2つのサイズで印刷した。高さ1mmの彫刻と、その10分の1の小ささの彫刻だ。「小さいバージョンは、大きいバージョンのベースと同じ高さしかありません」と彼は言います。しかし、このような小さな構造に対する現在のソリューションには、一定の限界があります。印刷された金属マイクロオブジェクトは通常 1 マイクロメートル (µm) から始まり、より複雑なオブジェクトでは 100 µm から 1 mm までのサイズになります。時間に関して言えば、この装置はダビデ像の大きなバージョンを作成するのに 30 時間かかりますが、小さなバージョンはわずか 20 分しかかかりません。理論上、このシステムは最大 5 mm のサイズのオブジェクトを印刷できますが、原理的には数百、数千の小さなオブジェクトを印刷することもできます。

ザンベリ氏はその結果に非常に満足した。「私たちの研究室の技術が現実世界のアプリケーションに採用されるのは素晴らしいことです。この 3D 印刷技術が採用され、改善されるという事実は、それが実際に機能することを示しています。」印刷プロセスは、エレクトロニクス業界にとって最大の関心事です。この印刷技術により、製造業者はコンピュータチップを接続したり、マイクロエレクトロニクスシステムを正確に修復したりできるようになります。

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