ストラスクライド大学は、付加製造技術を用いて音響機器を小型化するために50万ポンドの資金を受け取る

アンタークティック・ベアは、2022年3月にストラスクライド大学が積層造形技術を用いた小型音響機器の開発のために約50万ポンドの資金を受け取ったことを知りました。
ストラスクライド大学とグラスゴー大学の共同プロジェクトである RESINators – Micro-Acoustic Resonator Systems プロジェクトでは、電子機器ではなく 3D プリントによってメタマテリアルから作られた音響共振器を製造する可能性を模索しています。プロジェクトリーダーであるストラスクライド大学のジョー・ジャクソン博士は次のように語った。「私たちの目標は、ウェアラブルデバイスの次世代技術に向けた音響システムの科学を形成し、パーソナルオーディオ用のハイエンドシステムを開発することです。」
音響3Dプリント
すでに使用されています: 研究者は、音響や防音を強化するために積層造形を使用しています。 2021年、Fraunhofer UMICSHTとFraunhofer IBPは、従来の製品を上回る性能を持つ菌類ベースの遮音材を3Dプリントしました。 3D プリンティングは、アモルファス金属の製造、ギターの音響効果の向上、複雑な水中ソナーアプリケーションの実現など、音響分野でも多くの用途があります。デルフト工科大学とマテリアライズはこれまで、コンサートホールやスポーツスタジアムの音響を改善するために、3Dプリントされた吸音パネルの開発で協力してきた。
△デルフト工科大学チームのメンバーが3Dプリントされた吸音パネルを持っています。写真提供：デルフト工科大学。
音響機器の小型化<br /> 英国研究イノベーション機構の工学・物理科学研究評議会が資金提供しているこの3年間のプロジェクトは、マイクロスケールの機能を備えた新しい音響システムを形成できる特殊な音響特性を持つメタマテリアルの作成に重点を置いています。このプロジェクトの中心となるのは、3Dプリントを使用して音を操作し、音響に最適化されたメタマテリアルを作成し、電子機器に頼るのではなく、シンプルで構築しやすいシステムから音響機能を実現することです。個人用のウェアラブルオーディオデバイスや聴診器などの医療機器などの音響デバイスの小型化は、音声や可聴ノイズに関連する音の波長が長いため、製造が困難でコストもかかります。
「外部補聴器や人工内耳（蝸牛神経を電気的に刺激して聴覚を得る電子機器）に関する研究のほとんどは、信号分析やデジタル信号処理などの電子機器に関連していますが、これらは高価で長いバッテリー寿命を必要とします。また、機器が高度になるほど、たとえばユーザーが数時間ごとに補聴器を充電する必要がある場合など、実用性が低下します」とジャクソン氏は述べた。RESINators プロジェクトは、メタマテリアルから形成された音響共振器で音がどのように機能するかを研究することで、この問題に対処しようとしている。メタマテリアルは、その音響特性が構築方法によって決まる材料の一種です。
このプロジェクトで使用されるメタマテリアルは、積層造形によって構築することができ、従来の材料では得られない音響特性を生み出し、非常に効果的なノイズ抑制機能を備えています。研究者たちは、補聴器などの機器の基礎となる可能性のある、マイクロスケールの特徴を備えた複雑な幾何学的物体を 3D プリントで構築しています。
「人が身に着けることができ、しかも非常に小さなスケールでオーディオ周波数で動作できるものを小型化するのは難しい。そこで我々は、マイクロスケールで機能を構築する新しい音響システムの開発を目指している」とジャクソン氏は語った。グラスゴー大学のアンドリュー・フィーニー博士は、RESINator プロジェクトに高度な材料の専門知識を提供している。同氏は次のように述べた。「当社の材料科学と製造能力の進歩により、音響機器に新たな可能性が開かれています。これまでよりも小規模で製造できるようになりましたが、さらに重要なのは、レーザーなどの非接触計測機器を含む当社の高度な特性評価設備を使用して、これらの共振器の動きを検出できることです。このプロジェクトに参加し、高度な材料とデバイスの開発における当社の経験をジャクソン博士の研究と組み合わせることができることを非常に嬉しく思います。」
3D プリントは音響分野に浸透し続けています。Antarctic Bear と一緒に音響分野における 3D プリントの発展を振り返ってみましょう。
●2021年末、欧州の音響大手SonionはBMFの精密microArch S240 3Dプリンターシステムを購入しました。同設備の活用により、製品開発コストを根本的に削減し、タイムサイクルを短縮しただけでなく、新製品の小型化と機能性の飛躍的な向上も実現しました。
△microArchS240設備設置現場関連リンク：BMF Precisionが欧州音響大手Sonionの研究開発効率向上と飛躍的進歩を支援 - 南吉雄3Dプリントネットワーク - プラットフォーム（nanjixiong.com）
●2021年12月11日から12日まで、Heige Technologyは中国オーディオテクノロジーカンファレンスと音響ビル16周年記念大会に初参加し、会場で唯一の3Dプリントインテリジェント製造会社でした。 Heige の参加者は、「スマート耳装着型デバイス向けのフルチェーンデジタルソリューション」に基づいて、多くのゲストと音響業界における 3D 印刷技術の応用について議論しました。 3Dプリント技術は、従来の金型製造プロセスでは実現できないユニークな外観をヘッドホンに与えることができるだけでなく、人間工学に基づいたデザインも3Dプリントを通じて最大限に高めることができ、音響、美観、快適さの面で従来のヘッドホンを上回る製品を生み出すことができると指摘した。
△ Heige Technologyが開発した3Dプリントスマートイヤーウェアラブルデバイス関連リンク：音響建築年次会議の焦点、Heige Technologyのスマートイヤーウェアラブル3Dプリントソリューションが注目を集める - 南極熊3Dプリントネットワーク - プラットフォーム（nanjixiong.com）
●2020年末、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジ（UCL）の研究者らは、ヘッドホンの長期使用による耳の感染症を予防できる抗菌補聴器を3Dプリントした。デジタル光処理（DLP）方式で製造された補聴器には、シプロフロキサシンとフルオシノロンという2種類の抗生物質が配合されており、ENG硬質樹脂と柔軟樹脂という2種類のポリマー樹脂で作られていた。この研究は、抗菌特性を持つ医療機器を作成するためのステレオリソグラフィー 3D 印刷技術の可能性を実証しています。
△研究者らは、3Dプリント補聴器に2種類の薬剤を充填できる可能性を実証することに成功した。関連リンク：感光性樹脂に薬剤を追加、UCL研究者らが耳の炎症を防ぐ補聴器を3Dプリント - 南極クマ3Dプリントネットワーク - プラットフォーム（nanjixiong.com）

ストラスクライド大学は、付加製造技術を用いて音響機器を小型化するために50万ポンドの資金を受け取る

3Dプリントは輸送業界の二酸化炭素排出量の削減に役立ちます。オーストラリアの素材会社は航空業界の二酸化炭素排出量を年間2億2500万トン削減すると期待されています。

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