「メディアの誇大宣伝」で3Dプリント技術のイメージを損なわないように

「メディアの誇大宣伝」で3Dプリント技術のイメージを損なわないように
最近、米国政府が3Dプリントされた銃の設計図の普及の合法化を推進する試みが、再び広範囲にわたる白熱した議論を巻き起こしている。

この白熱した「議論」の中で、メディアの焦点は不均衡になっており、メディアは「3Dプリント銃」の多くの危険性を大げさに宣伝している。

3Dプリント技術はこの事件に「無意識のうちに関与」しており、「真実を知らない」「無知な群衆」も3Dプリント技術を犯人とみなしているようだ。

1災害救援活動に参加する

近年、さまざまな災害救助活動に 3D プリントを活用する利点がますます顕著になってきています。

2015 年 4 月にネパールで大地震が発生した後、テクノロジーを基盤とする NGO 団体 Field Ready は、3D プリントを利用して水道管の継手とワッシャーを迅速に製造しました。 3D プリントはスペアパーツの製造に最適で、被災地のインフラの再建を早めるのに役立ちます。

さらに、災害救助の効率と捜索救助のスピードを向上させるために、日本のメーカーは3Dプリントドローン「X VEIN」も特別に設計しました。





3Dプリント災害救助ドローンXVEIN

同様に、Contour Crafting などの建築 3D プリント企業は、その現場 3D プリント技術を被災地に導入することで、よりコスト、時間、労力効率の高い方法で住宅を再建できると述べています。

2手頃な価格の住宅を建設する

3Dプリント住宅は、中低所得層の住宅問題を緩和する実現可能な解決策の1つと考えられてきました。

今年初め、ICON と New Story は 4,000 ドルの 3D プリント住宅で話題を呼んだ。この3Dプリント技術は、24時間以内に600〜800平方フィートの住宅を建設することができ、最終的には貧困地域の住宅問題の解決に活用できると報告されています。





4,000 ドルの 3D プリント住宅 (上) / 3D プリント ポッド (下)

さらに、クリエイティブデザインエージェンシーのFramlabも、ニューヨークのホームレスの人々の再定住を支援し、最終的には米国全土に広めるために、3Dプリントポッドの開発を提案している。 「Homed」と呼ばれるこのポッドは、アルミニウム製のシェルと3Dプリントされたポリカーボネート製の内部モジュールでできている。

3. かっこよくて手頃な義肢を作る

手頃な価格の 3D プリント技術の登場以来、この技術は発展途上国の人々や子供たちのための義肢の製造に使用されてきました。





3Dプリントされた、手頃な価格のクールな義肢

E-NABLE 協会とコミュニティは、そのようなプロジェクト プラットフォームの最初のものであり、その後、同様のプロジェクトが次々と登場しました。 Open Bionics や 3D Life Prints などの企業は、物事を新たなレベルの洗練性とアクセシビリティへと導いています。

たとえば、Openionics は、オープンソースの 3D プリント技術を使用して、既存の材料を使用して簡単に複製できる、安価で軽量なモジュール式ロボットアームやバイオニック義肢の開発を目指している英国企業です。同社のロボットアームの価格は100ドル未満、重さは200グラム未満で、最新のバイオニックアームでも価格は200ドル未満、重さは300グラム未満だ。

さらに、ポーランドの会社Glaze Prostheticsは、3Dプリント技術を使用して、「スーパーヒーロー」のように見えるクールな義肢を作成することを目指しています。

4. 輸送効率の向上と汚染の削減

産業用 3D プリンティングが航空宇宙、自動車、さらにはエネルギーなどの業界にもたらすメリットを列挙するには、何百ページも費やす必要があるでしょう。

しかし、厳密に言えば、人類への直接的な利益という点では、工業製造における3Dプリントの使用は、廃棄物の削減やオンデマンド生産など多くの利点を生み出すことができますが、最も大きな利点は、形状最適化による軽量部品の実現です。

付加製造技術を使用することによってのみ、生産のコスト効率が向上し、近い将来には航空機や自動車の排気ガスを最大数百万トン削減できるようになります。




積層造形技術で製作した革新的な（機械用）パーティション（上）／積層造形技術で製作した（機械用）手すり（下）

ちなみに、現在の多くの「レーザー指向性エネルギー堆積法」（DED）金属 3D 印刷技術は、非常に多くのエネルギーを消費します。しかし、消費されるエネルギーがすべて再生可能エネルギーから得られるとしても、エネルギー消費量が多いという問題は依然として存在します。しかし、量産グレードの金属バインダージェッティングなどの新しい 3D 印刷技術により、エネルギー消費量が大幅に削減される可能性があります。

5. サンゴ礁の生態系を守る

サンゴ礁は地球上で最も多様な生態系ですが、最も脆弱な生態系でもあります。特に近年、水温の上昇により水中の生態系は大きな損失を被り、今や絶滅の危機に瀕しています。

近年、サンゴ礁生態系の修復に3Dプリント技術が徐々に導入されるようになり、上記の深刻な問題は緩和されてきました。





メキシコにおける大規模修復技術堆積基質のパイロットスタディ（上）/ 3Dプリントされたサンゴ礁（下）

現在、Emerging Objects、Boston Ceramics、SECORE International は協力して、サンゴの幼生とサンゴ礁の効率的な修復の両方のニーズを満たす、新世代の 3D プリント堆積基質を開発しています。

3D プリントは内部の形状とテクスチャを作成できるため、サンゴの実際の内部構造を完全に複製できます。これらのサンゴのような構造物が海に放出されると、その周囲にサンゴポリプが成長し、関連する水生生物が繁栄することが期待されています。

6. 医療サービスの質と手頃さを改善する

ご存知ないかもしれませんが、3D プリント技術はすでに医療や歯科治療の質と手頃さを向上させるために使用されています。

3D プリントされた股関節、脊椎、膝関節の置換手術は、複雑な骨梁構造と格子構造を通じて骨の統合を促進する、より軽量で効率的な構造を作成するために付加製造を使用できることから、今日では一般的になりつつあります。現在、何千人もの患者がカスタマイズされた 3D プリントされたチタンおよびポリマーインプラントを受け、優れた治療結果を達成しています。





ARCAM技術を使用して10万個以上の人工股関節が3Dプリントされている

歯科治療でも同様です。現在、世界中の矯正歯科ラボでは、歯科治療を手頃な価格にするために 3D プリント技術を利用しています。すでに 3D プリントを使用して、歯の模型、金属の代替品、さらには一時的な代替品を作成することができます。3D プリント技術は、高度なポリマー永久歯修復物の製造にすぐに使用され、誰もがより質の高い歯科治療を受けられるようになります。

さらに、複雑な手術の準備に 3D プリントを活用する外科医が増えています。医師が手術部位（臓器、静脈、動脈、神経）の 3D プリントモデルを使用して十分な準備を行なわなければ、手術をスムーズに実行できない場合もあります。例えば、2017年には医師らが3Dプリント技術の助けを借りて結合双生児の分離に成功しており、同様の例は数え切れないほどあります。

7. 3Dバイオプリント臓器の製造

3Dバイオプリンティングは医療分野に無限の可能性をもたらしますが、腎臓や肝臓などの臓器の代替品をバイオプリンティングするというアイデアは、3Dプリントされた銃で武装した犯罪者が世界を制圧するというアイデアと同じくらい信じがたいものです。

現在、人体のいくつかの重要な部分は、生体適合性および生体吸収性の材料を使用して 3D プリントすることができ、それによって患者の命を救うことができます。

重要な例の1つは、医師が3Dプリントされた気管を使用して、乳児の気管が虚脱する病気である気管気管支軟化症のカイバ・ジョンフリードを治療した方法です。 3D プリント臓器のもう一つの典型的な例は、3D プリントを使用して移植可能な心臓弁や骨移植片を製造することです。

おそらく近い将来、3D バイオプリンティング技術を使用して、心臓組織、軟骨インプラント (鼻、耳、膝、椎間板用)、皮膚移植、さらには角膜を製造できるようになるでしょう。






さらに、3Dバイオプリンティング技術は新薬の研究開発や試験にも使用されています。現在、化粧品業界では動物実験を完全に排除するためにこの技術を大量に採用しています。

8考古学と文化遺産の保護への支援

ISISなどのテロ組織は、アフガニスタンの大仏やシリアの古代都市パルミラなど人類の芸術遺産に対して、数多くの凶悪な破壊行為を実行し、世界に衝撃を与えてきました。多くの芸術家、考古学者、非政府組織が協力して、大規模な再建、修復、保護作業を実施してきました。




3Dスキャンと3Dプリントの技術は、ツタンカーメンの墓や完全なミイラなどの貴重な文化遺産の再建と保護、さらに古代都市パルミラの修復にも使用されてきました。スペインのマドリードに拠点を置くアート＆テクノロジースタジオ「FactumArte」は、こうした保全プロジェクトのいくつかに関わっています。

同時に、3D プリントは、視覚障害や運動障害のある人や遠隔地の人々が美術品や歴史的遺物にアクセスしやすくするためにも使用できます。

伝統的な絵画に 3D の物理的な形を与えたり、人々が工芸品のレプリカに触れていつでもどこでも再現できるようにしたりすることで、人々が芸術や歴史にアクセスし理解する方法が根本的に変わります。たとえば、3D プリント サービス プロバイダーの Materialise は最近、実物大のマンモスを 3D プリントするという素晴らしい成果を達成しました。

9. 医療機器および実験機器の研究開発

付加製造技術は、世界中で「マス・イノベーション」の実現に貢献します。

プロトタイプ作成と製造プロセス全体には、多額の資本投資や工業用製造設備のサポートは必要なく、3D プリンターとちょっとしたインスピレーションだけが必要です。

多くのイノベーターが 3D プリント技術を使用して医療製品や実験装置を開発し、高度な医療施設を利用できない人々を支援しています。

たとえば、オーストラリアのRMIT大学の研究者らは最近、遠隔地や発展途上地域で飲料水の水質を監視し、寄生虫やマラリアを診断するのに役立つ、3Dプリント可能なスマートフォン用クリップオン顕微鏡を開発しました。





もう一つの興味深いプロジェクトは、カリフォルニア大学バークレー校の 3D プリント経口ワクチン投与システムです。システムはまだ開発段階ですが、3DプリントされたMucoJetデバイスにより、今後10年以内に針を使わないワクチン接種が可能になり、ワクチン接種がより簡単かつ安全になります。

10. STEM教育を推進する

今日、3D プリンティングは、若い学生の STEM 教育の推進と奨励において、ますます重要な役割を果たしています。 3D プリント技術は、強力な 3D 物理エンティティ製造機能を備えており、子供たちにさまざまな科目を学び、参加するための実践的な方法を提供します。






GE の Additive Manufacturing Education Program などの教室やプロジェクト向けに開発された 3D プリンターの登場により、3D プリンターを使用して 3D 設計、CAD、プログラミング、製造プロセスなどの知識やスキルを学ぶ子供たちが増えています。子供向けのソフトウェアと 3D プリンターを使用すると、小さな子供でも製造プロセスや 3D モデリング プログラムについて学ぶことができます。

さらに、3D プリントは、学生がメンタルヘルスやロボット工学などについて学ぶのに役立つ触覚モデルの作成にも使用されます。全体として、3D プリント技術は優れた創造性を提供し、学生がさまざまな科学、技術、工学、数学の知識を学ぶのに最適な技術です。

これはまだ始まりに過ぎません...

3D プリンティングには確かに「多くの利点」があると言えますが、メディアの誇大宣伝には注意し、3D プリンティングが 3D プリンティングの「鍋」を本当に台無しにする「腐ったリンゴ」にならないようにする必要があります。 ！ ！

出典: Stratasys 3D プリンティング観察


生物学、医学、外科、歯科、エネルギー

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