資料１－２３Ｄプリンターから始まる「化学」×「機械」によるソフトマター・イノベーション⼭形⼤学教授ライフ・3Dプリンタ創成センター(LPIC) ⻑ソフト＆ウェットマター⼯学研究室(SWEL) 代表古川英光 E-mail: [email protected] http://furukawa.yz.yamagata-u.ac.jp Twitter: @gelmitsu Facebook: http://www.facebook.com/swelbook 200万円の義⾜を4万円で作る！ 2 新素材研究の変化 3 従来のゲル含水率:90-95% 破断応力:0.1-1MPa ダブルネットワークゲル（DNゲル）含水率:90% 破断応力:10-40MPa 大量の溶媒を含みながらもゴムや生体軟骨に匹敵する強度をもつゲルの創製に初めて成功 ! 今、高強度ゲルを活かした、新しい機能性材料の研究がブームになりつつある。 Gong, J. P.; Katsuyama, Y.; Kurokawa, T.; Osada, Y. Adv. Mater. 2003, 15, 1155. 4 高強度ゲル 3D‐CADデータ高強度ゲルの自在造型が可能な世界初の3Dゲルプリンター 3Dゲルプリンター •造形モデルは3D‐CADソフトで作製 •バスタブには高強度ゲルの未反応水溶液(固形分10%以下) •光ファイバーからのUV照射で細かい造形が可能 •3軸方向に動作し任意の造形が可能 5 1)血管をプリントできると… • 脳動脈瘤コイル塞栓術の事前検証コンピュータ3Dモデルや樹脂モデルによる位置確認のみでは手術効果検証、訓練は困難プリントされた透明、かつ、柔軟なゲル血管モデルで手術効果検証や訓練が可能に！ 2)食品をプリントすれば… 見映えup! ソフト食品をリッチに！ 6 6 科学研究の変化 7 Nanofab700 Nanoscale Growth System (Oxford Instruments) - Controllable growth of nanotubes and nanowires! > 数千万円 http://www.oxford-instruments.com/products/etching-deposition-and-growth/tools/nanoscale-growth-systems 8 川崎晋司教授名古屋⼯業⼤学 http://www.ach.nitech.ac.jp/~inorg/kawasaki/topics/topic14.html 9 ３Ｄプリンターによる生体超分子の視覚化、可触化３Ｄプリント分⼦モデル「呼称：川上モデル」⼭形⼤学ライフ3D・プリンタ創成センター副センター⻑川上勝先⽣ 10 素材の安全品質について 11 AM技術の会議F42 http://www.astm.org/COMMIT/SUBCOMMIT/F42.htm 12 ※既にチタン64とニッケル合⾦の標準仕様が⽰されている。 ISOとの連動も既に進んでいる。 http://www.astm.org/COMMIT/SUBCOMMIT/F4205.htm 13 • 誰が品質を保証するのか？ • ⼀番簡単には、材料の品質保証 MUTOH オリジナル3Dプリンタ Value3D MagiX フィラメント 3mm ABS ⽩ • JISマークを付けよう！ • その先は？ 14 超性能3Dプリンタ技術開発を基盤とするオープン・イノベーション・ネットワーク構想【2013年2⽉⼭形⼤学古川作成】 2012 2013 2014 2017 市場・自動車、電機・医療、バイオ 2023 2020 オープン・イノベーション化に伴うビッグ・データ関連の法整備、オーダーメード医療・食品に関する法整備などが必須・再生医療・ライフケア食品大量生産・大量消費からの脱却オーダーメードの高付加価値ものづくり市場の拡大プラスチック3Dプリンタの普及が進んでいる。モデル・トイレベル製品化開拓研究第一世代補正予算早急な3Dプリンタ技術ネットの整備マルチ材料対応 ○多くの企業に補助ナノ3Dプリンタ開発支援マルチ材料3D印刷技術の開発分子プリンタナノスケール複合材料印刷材料リサイクル技術の確立局所的反応制御分子リサイクル技術の確立複合材料のその場印刷第二世代先端複合材料・スマート材料をその場印刷する技術の開発局所的な分子操作・反応制御技術の可能性検討絞り込み基礎研究 2015 第三世代分子操作印刷プリンタ内部で新素材を製造する技術の開発文部科学省・低炭素ネットワーク等との連携電話 → 携帯電話 → スマートフォン郵便 → ファックス → 電子メールお金 → クレジットカード → 電子マネーゲル → ３Ｄゲルプリンター → 電子ゲル（e‐ゲル？） 15 15 ここに化学系メイカーズが集まっていることを妄想！ 2万円の試薬を400円で作る！ 16