3Dプリントのその先へ。時間軸を加えた4Dプリントが作り出す未来とは

3Dプリントのその先へ。時間軸を加えた4Dプリントが作り出す未来とは

テクノロジーが驚くべき速さで発展している現代では、一昔前では不可能だったことが可能になっています。

近年、注目を集めているのが3Dプリント。
データをもとに立体物を作り出す3Dプリントは様々な分野で活躍しています。しかし、3Dプリントを超える技術開発が進められていることはご存じでしたか?

その技術が、4Dプリント。今回は時間の経過とともに形状を変える4Dプリント技術とこれからの未来を案内しましょう。

目次

4Dプリントとは?

4Dプリントとは?

3Dプリントは、コンピューター上にある図面データを樹脂などを何層も重ねて立体物に仕上げる技術のことです。3Dプリントの革新的な点は、小型の3Dプリント機さえあればどんな立体物も作れるので、コストがかからなければ、修正も簡単に行える点にあります。

4Dプリントも3Dプリントとほぼ同じ技術を使用します。つまり、4Dプリントもまたデータをもとに立体物を製作するのです。3Dプリントと大きく異なる点は1つ。それが、4Dプリントは特殊な素材とデジタルデータを利用するということ。そのため、4Dプリントで製作された立体物は形状を変化させることができます。

簡単に言えば、4Dプリントは3Dプリント技術を少し発展させたものです。3Dプリントが作るのは立体物で、4Dプリントが作るのが特定の刺激を受けることで形が変わる立体物。

4Dプリント開発を進める世界の研究者たち

現在、世界の最高峰の頭脳を持つ研究者たちが4Dプリントの開発を進めています。2017年、4Dプリント開発で一歩進んでいるのはマサチューセッツ工科大学のSelf-Assembly Lab、3DプリンタメーカーStratasys(ストラタシス)、そして3Dソフトウェアを開発するAutodeskです。

4Dプリントはまだまだ開発段階ですが、実はすでに形としてはでき始めています。

 4Dプリントで製作された自動で平面から組み立てられる立方体

4Dプリントで製作された自動で平面から組み立てられる立方体

 4Dプリントで製作された平面から自動で組み立てられる八面体

平面から自動で組み立てられる八面体

 4Dプリントで製作された自動で半分に折りたたまれる折り紙

自動で半分に折りたたまれる折り紙。これも4Dプリントによって製作。

引用元:http://www.selfassemblylab.net/4DPrinting.php

私たちの生活に4Dプリンティング技術が活用されるのは、まだ少し先のこと。しかし、ここまで見ても、4Dプリントがどのように生活を便利なものにしてくれるのかわかりませんよね。

次は4Dプリントが作り出す未来の可能性をご紹介します。

4Dプリントが作り出す未来

 4Dプリント ロケット

4Dプリントで何ができるようになるでしょうか?身近な例で言うと、宅配便のボックスを開ける必要がなくなるかもしれませんね。4Dプリンティング技術で製作された宅配ボックスは、特定の刺激を受けることで自動的に開くことができるでしょう。これは、少し規模が小さいかもしれません。では、毎日大量の送り物が届く宅配会社の倉庫ならどうでしょうか?

届いたモノを箱の中から取り出して、箱は再利用できるように平らに広げる。大量に荷物が届くため、倉庫では多くの人々が働きます。しかし、4Dプリントの箱が適用されれば、箱から物を出して平らにするという重労働がなくなるので、人件費を大幅にカットできます。

4Dプリントで作られたタイヤならば、車が走っている道路状況によって形を変えることができます。晴れた日の平らな道路ならば普通のタイヤのまま。雨や雪で滑りやすくなっているとき、タイヤは滑りにくい形へと変形できるかもしれません。

さらに、4Dプリントの技術は洋服にも活用できる可能性を持っています。洋服を着る人の体を3Dスキャンして情報化にした後、ユーザーに合った洋服をデザインするだけで、4Dプリントの洋服の完成です。例えば、スカートのすそ部分を広げたり絞ったりできるかもしれません。もしくは、単純に洋服をたたむ手間がなくなるかも。

また、スパイ映画やヒーロー映画の主人公が着ているような、見た目は普通のスーツに防弾性や耐熱性、もしくは危険な化学物質を阻止する機能が付く可能性も無きにしも非ず。4Dプリントの可能性は無限大であることは、お分かりいただけましたでしょうか?

まとめ

4Dプリントは大きな可能性を持った技術です。今回紹介した活用法はあくまでも想像です。しかし、想像を下回ることはないでしょう。むしろ、想像を大きく超える可能性が4Dプリントにはあります。

サイエンス映画で見た驚きのテクノロジーが次々と実現しています。モノが形を変える時代はすぐそこまで来ているのです。

参考:
https://techcrunch.com/2017/04/12/4d-printing-technology/
https://theconversation.com/explainer-what-is-4d-printing-35696
https://all3dp.com/4d-printing/

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