素晴らしい！ドイツの科学者が3Dプリンターを使ってガラス製品を作る

ドイツの科学者たちは3Dプリント技術を使って、プレッツェルなど非常に精巧で複雑な物体をガラスから印刷した。この技術は将来、複合レンズやフィルター、さらには熟練した職人でなければ作成できない装飾品など、より有用なものを3Dプリントするために利用される可能性があります。

ネイチャー誌に本日発表された研究によると、研究者らは「液体ガラス」を使用して、滑らかで透明、かつ極めて高解像度の複雑な形状を作り出したという。さらに、これらのガラス製品は、標準的な一般的な 3D プリンターを使用して作成されました。しかし、この方法では高温のオーブンも必要になりますが、自宅でパンケーキを焼くときにはおそらく必要ないでしょう。いずれにせよ、この研究は、現代の最も革新的な技術の 1 つを使用して非常に重要な材料を作成する可能性を切り開きます。

今日では、3D プリンターは、通常はプラスチックですが、金属やセラミックなどのさまざまな材料を使用して、靴から航空機の部品まであらゆるものを製造するために使用できます。ガラスは、硬く、耐久性があり、断熱性、電気絶縁性があるなど、かなりユニークな特性を持っています。ガラスは、メガネやカメラ用の高品質のレンズを作るための重要な材料です。しかし、この材料は極めて高温で溶けてしまうため、3Dプリントで使用するのは困難です。

「ガラスは人類が知る最も古い素材の一つだが、21世紀の3Dプリント革命ではほとんど無視されてきた」とカールスルーエ工科大学の研究者バスティアン・ラップ氏は語った。

科学者たちはこれまでにもガラスの物体を3Dプリントしたことがある。 MITの科学者たちは、温度を華氏1,900度（摂氏1,038度）まで上げることができる特殊な3Dプリンターを使用して透明なガラスの物体を作成した。他の場所の科学者もこの点に関して試みてきましたが、彼らが作ったガラス製品は強度が足りず、透明性も低かったです。しかしレップ氏は、本日のネイチャー誌の研究で説明された技術は、すでに広く普及している3Dプリンティングを使用しているため、多少異なると述べた。

その秘密は、レップ氏と彼のチームが使用する材料にあります。彼らが使用した「液体ガラス」は、ガラス粉末と液体ポリマーの混合物です。こんな感じです: 標準的な 3D プリンターが液体ガラスから物体を印刷します。その後、物体は高温の炉に入れられ、ガラス粒子が融合して透明になります。研究者たちはこの技術を使って、城門からプレッツェル、ミリメートル単位のハニカム構造に至るまでさまざまな物体を作り上げてきた。より高解像度の 3D プリンターを使用すると、この技術を使用して作成されるオブジェクトの解像度も高くなります。これらのアイテムは、華氏 1,472 度 (摂氏約 800 度) までの温度にも耐えることができます。

「これにより、最も優れた光学的、機械的、物理的特性を持つ最古の材料の 1 つを使用して、最新の 3D 印刷装置で最先端の形状を作成できるようになります」とレップ氏は述べました。「私たちの目標は、材料のギャップを埋めることです。」

レップ氏は、この技術は将来、スマートフォンのカメラ用の複合レンズや次世代マイクロプロセッサの部品を3Dプリントするのに使用される可能性があると述べた。しかし、ガラスの装飾から建物に使用されるさまざまな複雑な形状のガラスパネルまで、その応用可能性は実に無限です。

幸いなことに、3D プリント技術は伝統的なガラス吹き技術に取って代わることはないでしょう。 3D プリンターとアーティストを比べることは決してできないと私は信じています。

出典: テンセント

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