世界を変える10の革新的3Dプリント応用事例

1980年代、チャック・ホールというエンジニアが「3Dオブジェクトをプリントする」アイデアを思いついたとき、それはSFのように思われました。しかし以来、3Dプリントは段階的に現実のものとなり、蒸気機関、電気、コンピュータと同様に、世界を根底から変えるゲームチェンジャーとなっています。

3Dプリンターは製造業における設計・製造サイクルを大幅に短縮するだけでなく、複雑な形状・構造の製作を容易にします。工場や生産ラインを必要とせず、プロダクトデザイナーが設計データを直接ユーザーへ届ける、新たな製造時代の幕開けさえ予感させます。

世界トップ企業すでに3Dプリント技術を採用しています。フォードはエンジン出力に、ゼネラルモーターズはジェット機燃料ノズルのプリントに活用を計画しています。これは3Dプリンターが創造できる氷山の一角に過ぎません。3Dプリント技術が世界を変える10の事例をご紹介します。

1. 衣服のカスタマイズ

2013年、モデルのリンジー・エリンソンがヴィクトリアズ・シークレット・ファッションショーで、3Dプリントされた翼、コルセット、ヘッドピースを身にまとい観客を魅了しました。

この目を引くギミックは、3Dプリントがアパレル産業を変革することを示唆しています。近い将来、衣料メーカーは3Dスキャナで顧客の体をスキャンし、完璧にフィットし、個人の特性に合わせて調整可能な衣服・アクセサリーを製作するようになるでしょう。「3Dプリントのおかげで、膝や肩など特定部位の自由度は完全にあなた次第。それらをデータに盛り込むだけで済みます。」

2. 低コスト義肢

2012年、スーダンの14歳少年ダニエル・オマールは、政府軍と反政府軍の衝突で負傷し両手を失いました。あるアメリカ人医師が命を救いましたが、手は戻りません。その後、ミック・エベリング（研究所CEO）がオマールのようなスーダンの切断患者たちの困難を知ります。

エベリングはスーダンの病院にラボを設立し、3Dプリンターを導入。従来製法なら高額になる義肢を、わずか100ドルで製作可能にしました。オートデスク社とトロント大学の研究者たちは、患者の体をスキャンして最適フィットの義肢をプリントするソフトウェアを開発しています。

3. あらゆるアクセサリーパーツを自作

家庭の古い家電が、一部パーツ交換だけで直る経験は誰にでもあるはず。3Dプリントなら、必要なパーツの設計データをダウンロードし、プリントして交換するだけで解決します。現在、3Dプリントサイト「Thingiverse」では、車のウィンドウクランク、食洗機部品、時計パーツなど、2,500以上の交換用パーツ設計が公開されています。

4. 医薬品製造への3Dプリント応用

簡単な改造で、3Dプリンターは医薬品成分を吐出し化学反応を起こさせることが可能になり、医薬品プリント産業の夜明けを告げています。2012年、グラスゴー大学の研究者たちは3Dプリンターで抗がん剤を含む複数の医薬品プリントに成功。「将来的には、市販薬を買って3Dプリントし、混ぜ合わせて自分専用の薬を作れるようになる」とマーク・サイムズ氏は説明します。医薬品DIYは医療費削減につながる一方、医師の監督から離れるリスクも孕んでいます。さらに深刻なのは、無許可で好みの薬物をダウンロード・プリントする際、法執行が一定期間無力化すること。「将来、あなたのディーラーはプリンターになる」との見方さえあります。

5. 3Dプリントでかわいいキャンディーを創造

2014年ラスベガスCESで、3D Systems社がキャンディーを作る2台の3Dプリントシステムを披露。最終製品は食用安全で、様々な形状のキャンディーがプリント可能です。食品分野では、Natural Machines社が「Foodini」という3Dプリントデバイスを開発し、ワンタン麺などもプリント可能にしています。

6. 3Dプリントで新たな住宅建設

近い将来、自宅設計を自作またはダウンロードし、建設会社に送って家を建ててもらえるようになります。中国の建設会社は3Dプリンターで住宅をプリントし、セメントとリサイクル建設廃棄物を積層して壁と構造体を形成。見た目は質素ですが、建設コストは5,000ドル未満、1日10棟の生産が可能と主張しています。スロベニアの別会社も2014年に3種類の3D住宅プリント機を発売予定で、価格は12,000ユーロ以上。

7. 臓器移植

長年、研究者たちは実験室でヒト臓器を培養し、必要な患者へ移植することを夢見てきました。組織培養は成功していますが、臓器の細胞構造と血管系の再現は極めて困難でした。少なくともこれまでは。医療研究者たちは「バイオプリント」で前進しています。患者の組織片や幹細胞から細胞を採取、シャーレで増殖させ、「バイオインク」として目的形状をプリント。将来的には細胞を精密制御し、ヒト臓器の機能を模倣、新薬テストや臓器移植への応用が期待されます。患者自身の細胞を使えば、拒絶反応リスクは最小限に。

8. 3Dプリントカー

3Dプリント自動車部品は以前からありましたが、ジム・コア氏チームは大きく前進しました──車丸ごとプリントしたのです。2013年に広く報じられた「Urbee 2」は、プラスチック製の3輪2人乗り車で、3Dプリント製。現在はエンジン設計中で安全性テスト未了のため公道走行不可ですが、約2,500時間で製作されました。これは未来の予兆──自動車メーカーが3Dプリンターで、鋼鉄並みの強度を持ちながら遥かに軽量で空力に優れた燃費の良い車を作れる日が来ることを示唆しています。

9. 名画・名彫刻の複製

南カリフォルニアのアーティスト、コズモ・ウェンマン氏は3Dプリンターで著名彫刻のレプリカを制作。多数のパーツをプリントし、接着・塗装することで、「セレネの馬の頭部」（パルテノン神殿蔵、現大英博物館蔵）など古典ギリシャ彫刻の複製に成功。将来的には、博物館が所蔵品の複製を3Dプリントで作り、世界中の人々が鑑賞できるようになるでしょう。

10. 3Dプリント銃器

2013年、テキサス州のアナキスト活動家が「リベレーター」という3Dプリント拳銃を製作。連邦法（金属探知機で検知不可なプラスチック銃の禁止）に対応するため、金属パーツを意図的に組み込みました。しかし、リベレーターは「将来、拳銃設計図がネットで簡単に入手できるようになれば、政府による銃規制は無意味になる」ことを示そうとしたものです。わずか1年後、日本で27歳男性がネットから設計図をダウンロードしプラスチック拳銃5丁をプリントして逮捕される事案が発生。報道によれば、「強力な軍用グレード兵器」を3Dプリントで作るDIY愛好家が現れるのは時間の問題とのこと。

まとめ

3Dプリントは私たちの生活に新たな革命をもたらすことは確実です。生産の分散化とイノベーションの促進を実現します。あなたに3Dプリント製品のアイデアがあり、条件がなく実現できないなら、ぜひ当社ホームページを訪れ、ご相談ください。JTRが、あなたに最適な方法で製品をプリントします。