壊れることなく折りたたむことができる 3D プリント構造を見たことがありますか?

壊れることなく折りたたむことができる 3D プリント構造を見たことがありますか?
誰もが子供の頃に折り紙で遊んだことがあると思いますが、この古代の芸術が 3D プリント技術と融合すると、どのような魔法が生まれるのでしょうか? Antarctic Bearによると、ジョージア工科大学土木環境工学部の研究者らは、デジタル光処理(DLP)3Dプリント技術を使用して折り紙構造を統合し、複雑でコンパクトな構造をワンステップで作成したという。これまで、この構造を製造するには、複数の材料を扱い、小さな部品を一つずつ組み立てるという面倒なプロセスが必要でした。現在、研究者らが開発した統合システムのおかげで、ワンステップで生産できるだけでなく、構造自体もより軽量で、より延性があり、より強靭であるという特性を備えています。

この折り紙構造は、より大きな重力に耐えられるだけでなく、アコーディオンのように繰り返し折りたたむこともできます。 「この構造は、統合システムによって複雑な折り紙構造物を作り出す方法の一例に過ぎません。このシステムは、応用面で大きな可能性を秘めています」とジョージア工科大学土木環境工学部のグラウシオ・H・パウリーノ氏は語った。

パウリーノ教授が2015年に初めて実証したこの構造物は、紙と特殊な接着剤で作られていた。現在、彼らは組み立てる必要もなく、プラスチックポリマーのみを使用してこの構造物を製造することに成功した。

3Dプリント技術は数多くありますが、最もよく知られている3Dインクジェットプリントは20年以上の歴史があります。しかし、プリントサポート材の除去が非常に難しいため、このような複雑な中空折り紙構造を3Dプリントすることは今日でも課題となっています。さらに、多くの 3D プリント素材は、紙のように繰り返し折りたたむことができません。これらの問題に対処するために、研究者たちはデジタル光処理に目を向けました。この技術は、液体樹脂の層を連続的に印刷し、紫外線を使用して硬化させて形成します。

その過程で、研究者らは硬化後に非常に強い硬度を持つ新しい樹脂も発見した。 「柔らかいだけでなく、何百回も折り曲げても壊れない新しい素材が必要だ」と研究者らは語った。

この新しい樹脂は、折り紙構造の小さなヒンジにも重要な役割を果たします。より薄い樹脂の層で作られたこれらのヒンジにより、折りたたみが可能になります。研究者らは、デジタル光処理技術を使用して、閉じたチューブを構成する個々の折り紙ユニットや、これらの閉じたチューブで構成された複雑な橋など、いくつかの折り紙構造を作成しました。研究者らは、この構造物をテストし、自重の100倍を超える重力に耐えられること、また、壊れることなく繰り返し折りたたむことができることを実証した。

出典: 3Dプリンティングワールド

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