わずか0.6秒で造形完了。「レーザーを回す」アイデアで3Dプリント技術に大革新
まさに逆転の発想。
3Dプリントは時間がかかるもの。その直感は概ね正解ですが、ミリメートル級においては覆るかもしれません。
清華大学の研究チームは、DISH（Digital Incoherent Synthesis of Holographic Light Fields）と呼ばれる新たな造形技術を開発しました。直訳すると「ホログラフィック光場のデジタル非コヒーレント合成」。
DISHはミリメートル級の小さな造形物であれば、たった0.6秒で作り上げてしまいます。1秒もかからず3Dプリントが終わるとは…！
安定しないならレーザーを回せばいいじゃない
3Dプリンターには熱溶解積層（FDM）や光造形（SLA）といったさまざまな方式がありますが、より新しいものにボリュメトリック型（VAM、体積型）があります。感光する樹脂の入った容器に、パターン光を照射してモノを作る方法です。
このVAMのなかでも特に高速な方式が、CAL（Computed Axial Lithography）というもの。こちらは樹脂が入った容器を回転させ、より効率的に光を照射します。
CALは早ければ数秒で造形が終わる画期的な方法です。が、回転による振動やレーザーの焦点の制御の難しさ、それに従来の体積型と同じく材料に高い粘性が必要（造形中に物体が沈んでしまう）など、課題も多かった。
一方、今回発表されたDISHは逆転の発想。容器は固定し、代わりにレーザーを回転させたのです。
青い光がさまざまな方向から照射されているのがわかりますね。これは毎秒最大10回転するペリスコープレンズが360度からパターン光を照射している様子。一見するとシンプルなアイデアに思えますが、高度な計算による賜物です。
1秒とかからずに造形ができるので、低粘度でOK。ということは造形後に流体でシャっと流して、流れ作業で作ることも可能。さらに中空のような複雑な造形も作りやすい。
造形サイズは最大333 mm³で、1cm範囲で解像度19μmを維持。およそ8mmの球体ほどですが、高速ゆえ量産が可能。スマホやコンピュータの部品、あるいは生体へのin situ（イン・シチュー）バイオプリント（生体内の損傷部位へ、直接細胞やバイオインクを3Dプリントする再生医療技術）など、従来の3Dプリンターの圏内を超えた応用が期待できそうですね。
Source: Nature, CGTN
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