高速かつ再利用可能なデジタルファブリケーション技術の開発

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デジタルファブリケーションにおける立体造形の高速化と再利用化のため，従来の樹脂を積層する造形手法とは異なり，本研究では，磁性かつ熱可塑性のある粒状の素材を用いて短時間で立体物を造形する高速造形手法を目指す．そのため本研究では，簡易に接着・分離可能な磁性熱可塑性粒状素材の開発と理論化，磁力制御装置の開発および形状を操作する最適な設計方法の検証を行う．ユーザは，画面上で形状のモデルを作成すると，装置部で素材が変形して，暫く待つと軟化・変形して，設計したモデルの形状に変化する．このために電磁石で制御可能な磁性熱可塑性樹脂を開発し，最適な素材量や磁力分布などを検証し，変形との関係性を理論化する．短時間で形状を確かめることが出来，また材料も再利用可能であるため資源のロスも少ない．このコンセプトを元に，水面上に任意の数字を表示するFloating Pixelsを開発した．これは磁性樹脂を用いて3D印刷した磁性球を水面に浮遊させ，下から磁石を取り付けた複数のリニアアクチュエータを制御して，任意の数字を表示する．さらに，複雑な形状を表現するために，複数のリニアアクチュエーターのピンディスプレイを開発している．6x6の2cm角のリニアアクチュエータを用いて，従来よりも高解像度の情報を表示することができている．これは，シンガポールで行われたデザインに関する展示会Design SuperpositionやSXSW 2023にて展示発表を行った．今後は，これまでの成果をより発展させ，さらなる高解像度化を目指しながら，数字や低解像度の情報だけではなく，文字や文章，複雑な図形などの高度な情報を表示して，立体化する技術へ展開していく．研究目的の実現に向けて手法を確立させるとともに，共同研究先との製品化にも取り組み社会実装を目指す．さらには，研究のみならずアート領域の作品として展示することも考えている．