亀井氏の3Dプリントされた両生類の鰓は人間が水中で呼吸することを可能にする

亀井氏の3Dプリントされた両生類の鰓は人間が水中で呼吸することを可能にする
亀井純氏の最新プロジェクトでは、材料科学と最先端のデザインが融合し、二酸化炭素を排出し周囲の水から酸素を吸収して人間が水中で呼吸するのを助ける完全3Dプリントマスクが開発されました。

「Amphibio」によるこの3Dプリントフェイスマスクは、地球温暖化と地球の海面上昇に対抗するために設計されています。 2018年6月29日、Antarctic Bearは、3D Printing Industryがデザイナーの亀井氏にインタビューし、環境の変化に対応した最新のコンセプトとデザインについて学んだことを知りました。



亀井氏は MicroLab チームの研究者、デザイナー、材料科学者です。自然からインスピレーションを得て、亀井氏はバイオミミクリーの分野に取り組んでいます。

「私は特に、えらの力を借りて水中で生きることができる潜水昆虫に興味がありました」と亀井氏はアンフィビオを制作した際に説明した。

さらに亀井氏は、地球の気温は2100年までに3.2℃上昇すると予測している。もしそうなら、気温上昇によって海面が上昇し、「世界人口の30%以上が影響を受け、沿岸の大都市が浸水するだろう」とアンフィビオ博士は主張する。

こうした予測を念頭に置き、亀井氏は人類が生き残るために適応できる方法を模索した。

3Dプリントされたエラ

この両生類の鰓は、人の首に巻き付ける3つの多層3Dプリントリングで作られています。 「この素材は、疎水性素材、エラストマー素材、そして特許申請中のため公表できないその他の素材を組み合わせたものです」と亀井氏は語った。

柔軟な防水リングは 3D プリントされており、表面に隆起した隆起のように見える複数のコンパートメントを備えています。 概念実証実験で、亀井氏はえらを使って二酸化炭素を排出し、周囲の水から酸素を吸収する方法を実証した。

3Dプリントされた水陸両用エラ。デザイン:亀井 純 / 写真:立石 幹人
どのように機能するのでしょうか?

亀井氏の3Dプリントされた鰓は、2本の連結チューブによって水を満たした水槽の中央に吊り下げられている。亀井さんは左のチューブを通して、えらに70%の二酸化炭素ガスを注入し、人が息を吐くときの二酸化炭素濃度を再現した。 2 番目のチューブに取り付けられたセンサーは、鰓内の酸素レベルを常に監視します。

ここで亀井氏は次のように説明する。「このシステムは気密性のある一方向弁で閉じられているため、エラに酸素を補給する唯一の方法は、酸素が溶けている周囲の水から膜を通して補給することです。エラ内の酸素比率が低いため、水中の酸素分子はエラ内の膜を通過して濃度差を補います。これは浸透圧のプロセスと同じです。同様のことが過剰な二酸化炭素分子にも起こり、エラから周囲の水へと逆方向に流れます。」

現時点では、Amphibio Gills は一般的なスキューバ ギアの代替としては適していませんが、亀井氏は次の段階の用途についてのヒントを提供しました。

まず、「体の周囲に十分な[鰓]表面積を確保する必要があります。」

「第二に、酸素レベルを監視し、鰓から十分な酸素が供給されない場合には小型の緊急用空気タンクに切り替える安全対策を講じる必要がある。」

最後に、「人間の酸素消費量をシミュレートする制御された水槽」でテストする必要があります。

出典: 3dprintingindustry


呼吸、3Dプリント

<<:  分解や輸送の必要がなく、3Dプリントは航空宇宙部品の修理分野に革新をもたらします

>>:  SmarTech: 世界の自動車3Dプリント市場は2023年に53億ドルを超え、部品生産が主な成長ポイントとなる

推薦する

【論文】3Dプリントされたメタマテリアルは磁場を使って遠隔制御され、音波と振動を排除する

2018年4月13日、アンタークティックベアは、USCビタビ研究チームが最近、音を制御する新しい方...

国家付加製造(3Dプリンティング)産業技術革新戦略提携の紹介

国家付加製造(3Dプリント)産業技術革新戦略連盟(以下、「連盟」という)は、2014年3月に設立され...

GMとオートデスクが提携し、3Dプリント自動車部品を生産

ゼネラルモーターズは、設計ソフトウェア会社オートデスクと3Dプリントで協力すると発表した。将来的には...

学術的乾物 - 3Dプリントされたマイクロナノ機能デバイスの典型的な例

材料を層ごとに積み重ねていく製造プロセスである 3D プリンティング (付加製造) は、ここ数年で急...

3Dプリンティングは才能ある人材の採用に門戸を開いており、プラチナもその一角を占めている。

多くの人にとって、プラチナの使用は装飾目的に限定されており、非常に希少で高価な宝飾品にのみ使用される...

射出成形大手の Arburg は、印刷容量が 2.5 倍に増加し、シリコンゴムもサポートする新しい 3D プリンターを Formnext 2022 で発表します。

2022年10月14日、南極熊は、世界有数のドイツのプラスチック加工射出成形機メーカーであるARB...

ドイツの企業は、長さ20メートルの3Dプリンターを使用して長さ10メートルのヨットを建造したいと考えています。座ってみますか?

3D プリント技術は、製造速度、柔軟性、コストの面で明らかな利点があるため、ドイツの有名なプロ用ヨ...

実践的知識 - 3Dプリントされたコンクリート構造物と原材料に関する予備研究

この投稿は Little Soft Bear によって 2016-11-8 09:53 に最後に編集...

250℃の耐用年数は5000時間を超え、北峰インテリジェント3Dプリント専用の高温高強度アルミ合金GA570

Wohlers Report 2021によると、2020年にアルミニウム合金部品は3D金属プリント...

モデリングのやり方が分からないといつも言っていますが、これらのウェブサイトにアクセスすれば簡単にできます

出典: Flashforgeモデリングの方法がわからない場合はどうすればいいですか?モデルはどこにあ...

2016年の3Dプリンティング:利益難、産業グレード製品がブレイクスルーか

この投稿は Little Soft Bear によって 2016-12-13 14:45 に最後に編...

大復活!第5回SAMA国際付加製造産業発展フォーラムが5月12日〜13日に上海で開催される。

現在、世界の製造業はデジタル化とインテリジェント化の時代に向けて加速しています。インテリジェント製造...

Yuanzhu Intelligent、さまざまな材料を印刷できる大型高温3Dプリンターを発売

3Dプリンターメーカーの上海Yuanzhu Intelligentは、formnext 2017展...

新製品発売! BASFのForward AM高品質粉末が未来の工場で利用可能に

この投稿はLittle Soft Bearによって2021-9-7 10:24に最後に編集されました...