3D プリンティング ニュース ブリーフ、2023 年 10 月 14 日: スマート グローブ、建築用セラミックスなど

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3D プリンティング ニュース ブリーフは、高粘度樹脂のバット光重合に関する研究から始まり、その後 3D プリントされたスマート メッシュ グローブについて説明します。 最近、建築用セラミックスにおけるロボット工学と 3D プリンティングが展示され、研究者たちはコンクリート型枠に代わるリサイクル可能な材料を開発しました。 XEV は、YOYO EV の所有者に 3D プリントで車をカスタマイズする機会を提供しています。 最後に、メーカーはデスクトップの 3D プリント イオン スラスターを作成しました。

高粘度エラストマー UV 硬化樹脂による印刷サンプル。

バット光重合 (VPP) は、その大きな造形エンベロープ、高効率、多用途な材料オプションにより 3D プリンティングでよく使用されますが、この技術のボトムアップ印刷メカニズムにより、UV 硬化性樹脂の高い流動性が必要となります。 この材料の粘度要件には制限があります。UV 硬化性樹脂は使用前に希釈する必要があることが多く、反応性希釈剤を添加するとオリゴマーの機械的特性が犠牲になります。 したがって、高粘度の樹脂を 3D プリントする際の難しさは、材料をレベリングすることと、フィルムから硬化した部分が変形することです。 福建省物質構造研究所のウー・リシン教授率いる中国科学院（CAS）の研究者チームは、3Dプリンティングにおけるリニアスキャンベースのバット光重合（LSVP）の使用に関する研究を発表した。超高粘度樹脂。 彼らのシステムは、オリゴマーを使用して反応性希釈剤を使用せずに 3D 印刷可能な UV 硬化性樹脂を調製できるため、多様な特性を備えた 3D プリント材料を調製するためのより優れた、より効率的なプラットフォームを構築できる可能性があります。

「この研究では、精巧に設計されたリニアスキャンベースのバット光重合システムが開発され、高粘度 (> 600,000 cps) の印刷可能な UV 硬化性樹脂の採用が可能になります。 簡単に言えば、これは 4 つのローラーを使用してレジン タンク上に独立した印刷領域を作成することによって実現され、これによりレジンの硬化とレジン タンクからの硬化部分の取り外しを同時に行うことができます。 この戦略の適用可能性を検証するために、優れた機械的特性を備えながらも高粘度のオリゴマー主体の UV 硬化性樹脂を調製し、開発したシステムに適用しました。 高応力および高歪みのエラストマーおよび強化材料が容易に入手できることがわかり、感激しています」と研究チームは要約で述べている。

3D プリントされたメッシュ グローブと 3D プリントされた導電性ひずみゲージが組み合わされており、回路に接続されているため、グローブの指が曲がるときの抵抗変化をリアルタイムで測定できます。 クレジット: シャーロット・ヘスター。

ケンブリッジ大学の大学院生 2 名が、拡張現実 (AR) および仮想現実 (VR) アプリケーションのための人間とロボットのコラボレーションにおける 3D プリントされたウェアラブル スマート グローブの使用を研究しています。 柔軟な導電性メッシュはピエゾ抵抗性を備えており、加えられたひずみに応じて導電性が変化します。 したがって、手袋の軽量の格子状メッシュのノード間の抵抗を測定することで、変形を推測することができ、つまり、任意の望ましい形状に適合することができます。 彼らの研究は初期の概念実証段階にあり、目標は、3D プリントされたセルフセンシング メッシュ グローブを使用して、ジェスチャーを再構築し、3D 形状を追跡し、手話、AR、VR、その他のアプリケーションに適用できるようにすることです。 研究者の Ivan Grega と Sara AlMahri は、その研究により 2023 CAPE Acorn Postgraduate Research Award (CAPA) を受賞しました。今後、メッシュの変形を 3D 再構成するアルゴリズムを開発する予定です。

「このようなシステムの応用例は数多くあります。 たとえば、手や人体の他の部分の形状を追跡することで、擬人化ロボット システムが動作を学習できるようになります。 たとえば、追跡システムは、ロボットがテニスのスイングなどの運動技能を学習しようとしているときに、ロボットの人間のオペレータにフィードバックを提供することができます。 姿勢の 3D 表現は、リモート エージェントのリアルタイム制御 (遠隔手術など) に使用したり、デジタル ドメイン (VR または AR) で使用したりすることもできます」と AlMahri 氏は述べています。