東京大学、3Dプリントで電子雲を可視化する新ソフトウェアを開発

Antarctic Bearによると、東京大学の研究チームは最近、宇宙の物理量の分布を3Dプリントデータに変換できるソフトウェアプログラムを開発したという。このコンピュータープログラムと、それが生成する 3D プリントモデルは、科学者が分子の機能と原子内の電子の密度分布の関係をより視覚化し、理解するのに役立つ可能性があります。

東京大学物性研究所の技術者、山崎潤氏が率いる研究チームは、インクジェット3Dプリンターにデータを入力することで生成したデータを視覚化し、研究した。上図に示す結果は、フラーレン分子内の炭素原子の電子密度分布を表す、異なる色の点と線が描かれた透明な樹脂モデルを示しています。

これまで、電子が原子内をどのように伝搬するかを視覚化する研究はかなり初歩的な段階にとどまっており、主に分子の3次元の球と棒のモデルに依存してきました。しかし、新しいソフトウェアを使用すると、電子密度分布（電子雲とも呼ばれる）を、インクジェット 3D 印刷技術を使用して 3D 印刷できる複雑な「ドットのような」データポイントに変換できます。研究者らは最終製品を「透明樹脂内の電子雲の視覚的表現」と簡潔に表現している。

「三次元球体を用いた場合、電子密度をスーパーコンピュータで計算的に表現できないという問題があったが、現在の技術でこの問題を解決した」と山崎氏は語った。「透明な樹脂で目に見えない物理量を視覚化するというのは興味深いアイデアです。」

3D プリントされた分子モデルは、科学者が特定の分子内の電子密度の分布をより明確かつ詳細に示すのに役立ちます。研究者らによると、この新技術は電子に関わる新たな分子機能の開発につながる可能性があるという。このソフトウェアは、電子雲の 3D プリント可能なモデルを生成できるだけでなく、雲、建物の構造、車の周りの気流、銀河など、他の現象の視覚的表現を作成するためにも使用できます。この表現の多様性は、ソフトウェアがさまざまな分野で多くの潜在的な用途を持つことを意味します。

この研究に協力している科学・センサーネットワーク企業、株式会社エクスアビリティの永代真治氏は、「私たちが作成したプログラムで生成された美しい電子雲を見て、とても感動しました。このソフトウェアが、電子密度分布を伴うコンピュータシミュレーション結果を、従来の2次元画像から3Dプリンターを使用した3次元表現へと視覚化を向上させ、新しい科学の発展に貢献することを願っています。」と述べています。

出典: 3d tiger 詳しい情報:
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