3Dプリンタで成形したカスタムデザインの梁、強度はなんと鉄筋の1万倍

1 ：ウンピョウ(やわらか銀行)：2012/12/09(日) 20:50:37.34 ID:DvzJO/8m0 BE:1494518764-PLT(12345) ポイント特典

http://www.gizmodo.jp/upload_files2/121130_3D_print.jpg

ヒントは人間の骨。中身スカスカなのにあれだけの重みの体を支える、その秘密はフラクタルパターンにあります。

そこに着目したヨーロッパの研究チームが、重みを支えるのに最適な「階層構造」を計算する手法を開発しました。
これを応用して用途に特化したカスタムデザインのビーム（梁、横材）を3次元プリンタで成形すれば、鉄より軽く
てケタ違いに強いビームができるようです。巨大ビルの密度がガクンと減りますね！

この手法は、英ノッティンガム大学講師ヨン・マオ（Yong Mao）博士が同僚たちと共同で開発したものです。実現
にあたっては新技術単体ではなく、いくつかの新技術をバンドルしています。

まず最初は空洞のビームからスタートし、「これぐらいの重さには耐えて欲しい」と思う荷重を加えてテストしま
す。これはもちろん折れますよね。そこで、高度なソフトウェアを使って折れたビームを分析し、その重みを支えら
れるような内部のフラクタル構造をデザインし（ここで人間の骨にヒントを得た構造を応用）、3Dプリンティング
してやるのです。で、泡立ててすすいで、またそれを繰り返す、と。

すると、繰り返すたびごとに内部のフラクタルは小さく小さくなってゆき、ビームは1桁、2桁の単位で強度を増し
てゆきます。しかもこの間、加わる重量はほぼ無視できるレベル。こうしてビームも（プリンティングを3回繰り返
して）3代目になると、強度は鉄筋のなんと1万倍になるのです。

ただし、どれぐらいまで強度を高めることができるかについてはひとつ大きな制限が...。すべてはプリンタがどれぐ
らいまで忠実に再現できるかにかかっているんですね。

また、用途が最初にあって、それに合わせて特別にデザインするので、予め想定した重量を上回る荷重には耐えられ
ません。あんまり遊びの余裕がないのでメッシュが完璧にデザインされてないと困ったことになる恐れも。

全文はソースで
http://www.gizmodo.jp/sp/2012/12/3d1.html

2 ：シャム(神奈川県)：2012/12/09(日) 20:51:23.23 ID:cwq7bQua0

うんこ

3 ：トラ(愛知県)：2012/12/09(日) 20:52:23.89 ID:YuDpRns60

ねるふで使われてそう

4 ：ボルネオヤマネコ(dion軍)：2012/12/09(日) 20:52:29.84 ID:aXfnSYT70

ちんこ

5 ：クロアシネコ(東京都)：2012/12/09(日) 20:52:39.15 ID:32LejHIe0

錆んのも早そうだな。

6 ：アンデスネコ(東日本)：2012/12/09(日) 20:53:34.06 ID:iDSi8Ppo0

スマホ用画面のURLでスレ立てんな死ね

7 ：エキゾチックショートヘア(愛知県)：2012/12/09(日) 20:54:08.15 ID:IQX6ST3p0

揺れには対応してるのかい？

8 ：ラグドール(東京都)：2012/12/09(日) 20:54:49.99 ID:JIsjrLRd0

＞大学講師ヨン・マオ（Yong Mao）博士

名前からして香しい

9 ：ライオン(東京都)：2012/12/09(日) 20:56:04.43 ID:9e7XpYVJ0

どうせ設計と異なる手抜き工事で崩れる

10 ：マンチカン(神奈川県)：2012/12/09(日) 20:57:39.03 ID:J9MIdoLQ0

フラクタル構造を正しく再現できれば
無限に強度を上げられるようなことが書いてあるが
本当か？

11 ：ペルシャ(三重県)：2012/12/09(日) 20:57:48.90 ID:SLFe7p5A0

同じ太さの鉄の棒より1万倍の強度になるの？

12 ：アメリカンワイヤーヘア(家)：2012/12/09(日) 20:57:52.22 ID:19I7AEEA0

>また、用途が最初にあって、それに合わせて特別にデザインするので、予め想定した重量を上回る荷重には耐えられません

現場ではつかいものになんねーよw

13 ：オリエンタル(芋)：2012/12/09(日) 20:58:17.46 ID:s2MmculsT

肝心の材料は何？

14 ：ジャパニーズボブテイル(茨城県)：2012/12/09(日) 20:58:35.58 ID:8uBkiZaa0

典型的な詐欺の手法

15 ：マンチカン(新疆ウイグル自治区)：2012/12/09(日) 21:02:45.97 ID:FCFJSBUN0

最適化すると想定外の事態に極端によわくなるからなぁ

16 ：ロシアンブルー(兵庫県)：2012/12/09(日) 21:05:10.14 ID:3rF77+CK0

一箇所欠けるだけで折れるってことか

17 ：しぃ(東京都)：2012/12/09(日) 21:06:50.16 ID:7U2TN5h/0

建材よりも航空機や二足歩行ロボットに使えそうだな。
ガンダムとかは普通に作ると歩くどころか自重を支えられないらしいし。

18 ：!kab-(愛知県)：2012/12/09(日) 21:07:53.28 ID:JnefgwAZ0

>>7
してないだろう
梁の集中部分で細くなってる所がポキリだよ

19 ：ジャガーネコ(チベット自治区)：2012/12/09(日) 21:08:03.18 ID:q2+i4XIu0

同じ材料で接合部をもたずに一体成型のように作れると考えると、面白い試み。

20 ：ライオン(東京都)：2012/12/09(日) 21:08:31.93 ID:9e7XpYVJ0

>>17
そもそもガンダムみたいな巨大二足歩行ロボットを作る意味が無いし
いや、男のロマンってのはわかるけどさ

21 ：アビシニアン(宮城県)：2012/12/09(日) 21:08:57.17 ID:NJzo0flr0

シェルピンスキー・ガスケットとかメンガー・スポンジって言わないと意味がわかんね

22 ：白(大阪府)：2012/12/09(日) 21:09:59.99 ID:Q35y4xI30

ほう～

23 ：猫又(三重県)：2012/12/09(日) 21:10:28.03 ID:ng5j3v610

>>19
３Dプリンタって接合部の大集合体じゃないの

24 ：三毛(チベット自治区)：2012/12/09(日) 21:10:29.19 ID:23E5x/cy0

分子構造みたいだ

25 ：ピクシーボブ(長野県)：2012/12/09(日) 21:11:44.92 ID:BchaKeMr0 BE:907454944-PLT(12041)

東京スカイツリーもこんな感じじゃないの？

26 ：ラガマフィン(家)：2012/12/09(日) 21:12:45.42 ID:ENz5UMV70

この場合、３Dプリンタで成形する素材は鉄なの？それとも合成樹脂？

27 ：ピューマ(四国地方)：2012/12/09(日) 21:13:13.88 ID:VXOHPXXeP

よくわからんので断面二次モーメントで例えてくれ

28 ：マレーヤマネコ(dion軍)：2012/12/09(日) 21:14:38.18 ID:NjjMM0gy0

この前アメリカの研究所が発表してた軽くて丈夫な編み込み金属とどっちが強いの

29 ：ジャガーネコ(チベット自治区)：2012/12/09(日) 21:15:05.66 ID:q2+i4XIu0

>>26
そういう見方も出来るか。
ネジとかの接合じゃないけど、溶接みたいなものの固まりとも考えられるね。

30 ：スフィンクス(東京都)：2012/12/09(日) 21:16:50.51 ID:UwMwsKLn0

>>12
安全率って知ってる？

31 ：ジャガー(チベット自治区)：2012/12/09(日) 21:18:43.67 ID:aGgOG7070

あの20万円代のやつで作れるな

32 ：サビイロネコ(兵庫県)：2012/12/09(日) 21:22:19.90 ID:WuetfAHV0

鉄筋ごときにそんな金掛けられないよ
多分糞高くて、オーバースペック
容積はコンクリが圧倒的に占めるし

33 ：アビシニアン(やわらか銀行)：2012/12/09(日) 21:26:08.96 ID:0ohrhfaw0

ギコギコしなりそうだけどな

特許取らなかったうっかりさん見てますか？

34 ：ラ・パーマ(チベット自治区)：2012/12/09(日) 21:27:48.02 ID:VsmtWh8F0

生物の骨のキモは骨梁構造にあるのはもちろんなんだけど
それ以上に常に新陳代謝していて古い骨が新しい骨に更新されていることが重要
どんなに優れた支持構造でも繰り返し加えられる外力によって構造材は疲弊しやがて破綻する

35 ：コドコド(滋賀県)：2012/12/09(日) 21:32:56.66 ID:lpkg8j2U0

いくら鉄より丈夫いわれても、この梁で建てた家にはよう住まんわ

36 ：カナダオオヤマネコ(福岡県)：2012/12/09(日) 21:35:25.91 ID:wTNG0Vvn0

接合部のプレートなどの強度とか考慮してないだろ

37 ：ターキッシュバン(愛知県)：2012/12/09(日) 21:40:35.24 ID:hzAt60lp0

技術がどんどん進歩してく感じがする

38 ：マレーヤマネコ(dion軍)：2012/12/09(日) 21:42:58.05 ID:NjjMM0gy0

3Dプリンタがついに20万円で買える時代に！立体データ投稿サイトからダウンロードも可能
http://hayabusa3.2ch.net/test/read.cgi/news/1354707027/

39 ：ヨーロッパオオヤマネコ(東京都)：2012/12/09(日) 21:46:12.85 ID:Cgn5Ny150

失敗した出力物は溶かしてもう一回インクとして使えるんならいいな
大人用粘土として買ってもいい

40 ：ヤマネコ(埼玉県)：2012/12/09(日) 21:47:25.14 ID:57mgOMgn0

ケミカルビームの時代が来たな

俺はカーボンが先かと思ってたけどね

41 ：メインクーン(神奈川県)：2012/12/09(日) 21:49:51.59 ID:TIEUBidM0

これは
宇宙エレベーターくるー
ですか

42 ：ジャガーネコ(チベット自治区)：2012/12/09(日) 21:50:15.89 ID:q2+i4XIu0

日本の企業が本気で参戦すれば、さらに一皮向けた商品になるかも

43 ：シャルトリュー(福島県)：2012/12/09(日) 21:53:15.72 ID:QwqDSsZF0

3Dデータをダウンロード販売で買ってプリンタで成型して作るんだって。すごいね。

Theo Jansen - 3D printed Strandbeest with new Propeller Propulsion System
http://www.youtube.com/watch?v=C9tOc47ceWQ

Assembly of the 3D printed Strandbeest and Propeller Propulsion System
http://www.youtube.com/watch?v=QAQrzgHW-xw

44 ：スナドリネコ(やわらか銀行)：2012/12/09(日) 22:01:50.84 ID:8Yt4lHht0

時間手間コストがかかって駄目だな

45 ：シャム(茸)：2012/12/09(日) 22:16:53.19 ID:rtBbZxrP0

こういう技術は日本が一番かと思ってたけど
英国もなかなかやるね

あとは中韓に気を付けろマジで

46 ：茶トラ(鳥取県)：2012/12/09(日) 22:21:53.31 ID:wzFjMVne0

プリンターで家を作ったら
インク代が何兆円になるんだ？

47 ：縞三毛(関東地方)：2012/12/09(日) 22:24:20.20 ID:ES9gzpt5O

巨大なプリンターが必要なんじゃね？

48 ：オシキャット(神奈川県)：2012/12/09(日) 22:28:36.63 ID:XfdgPJ//0

技術のパズルってこうして組みあがっていくんだな
3Dプリンタなんて昔無かったし

49 ：ハバナブラウン(長崎県)：2012/12/09(日) 22:29:31.16 ID:dOz+Khx80

骨って普通に骨折するじゃん

50 ：ジャガーネコ(チベット自治区)：2012/12/09(日) 22:30:00.09 ID:q2+i4XIu0

>>47
スカンクワークスが3Dプリンターを使って、無人機を試作していたりするので、業務用にはけっこう大きいサイズを
作れるのがあるのかもね。

スカンクワークス Polecat：プリンタで印刷できる無人飛行機
http://japanese.engadget.com/2006/07/26/polecat-uav/

Lockheed Polecat unmanned aircraft
http://www.youtube.com/watch?v=Y2c9V71BRn8

51 ：ラグドール(鳥取県)：2012/12/09(日) 22:31:32.86 ID:p43dcHnQ0

いろんな意味で建築では役に立たない
コスト掛けてでも強度を要求される工業製品では面白いかも

52 ：ジャガーネコ(チベット自治区)：2012/12/09(日) 22:37:12.89 ID:q2+i4XIu0

>>51
金持ち用の一品モノの製造には使えるかも。

53 ：白黒(東京都)：2012/12/09(日) 22:59:55.76 ID:igZ4VcWP0

>>54のチンポをこの構造にしたら、ものすごい強度になる実験をしたい

54 ：茶トラ(鳥取県)：2012/12/09(日) 23:22:55.01 ID:wzFjMVne0

ペーパークラフトなら普通のプリンタでいけるからこれでガマンする
http://only-paper.ru/

55 ：セルカークレックス(宮城県)：2012/12/09(日) 23:26:47.86 ID:wR4n4t+F0

>>54のチンポはペーパークラフトということで

56 ：黒(やわらか銀行)：2012/12/09(日) 23:36:03.86 ID:DtuogRuN0

よいコンボだ

57 ：スナドリネコ(東京都)：2012/12/09(日) 23:42:22.89 ID:cwfVj2N50

>>20
攻撃武器の主流がレーザーになる。
　　↓
視線が通っている限り100％当たる。どんなに機動性を上げても回避は不可能。
　　↓
攻撃は当たるものとの考えから、防御策は装甲でガチガチに固めるしかない。
　　↓
重くなるから航空機は近距離戦闘では使用できない。
　　↓
人間のように地物を利用しつつ走ったり伏せたりする防御の有効性が認められる・・・

となった場合には戦闘ロボットが作られるかも知れない。

58 ：ジャガー(茨城県)：2012/12/10(月) 00:19:37.92 ID:maMiY8cb0

>>57
焦点距離の関係で動き回る限り、絶対当たらんよ。
そもそも出力が弱すぎて使い物にならないと

59 ：ラガマフィン(神奈川県)：2012/12/10(月) 00:35:03.14 ID:oXmuyRyV0

未来のタラレバ話に何言ってるんだお前は

60 ：トラ(愛知県)：2012/12/10(月) 00:38:00.96 ID:uUmGPXps0

強度はあるかもしれんけど、軽すぎて台風とか地震とかヤバいんじゃね・・・？

61 ：マレーヤマネコ(京都府)：2012/12/10(月) 00:46:18.84 ID:MIb4vj5r0

対衝撃と腐食への耐性は

62 ：アメリカンショートヘア(大阪府)：2012/12/10(月) 00:50:14.56 ID:RhUnuWBG0

これで原発も再建できますね！

63 ：アメリカンショートヘア(関東・甲信越)：2012/12/10(月) 00:55:06.21 ID:1MtzEO9VO

人間の骨は再生するが鉄筋は再生しないので
予期せぬ亀裂から疲労破壊する可能性がある

64 ：エジプシャン・マウ(愛知県)：2012/12/10(月) 00:59:41.78 ID:uBIJ61L00

フラクタルは突き詰めればすごいけど、現実で実現するには機材が追いつかないよな

65 ：ロシアンブルー(チベット自治区)：2012/12/10(月) 01:09:55.14 ID:fYR8Poox0

>>64
巨大な人工構造物の建築建造・保守管理含めてすべて微小機械が半自動で行うような
そんなSFみたいな未来にならないと実現できないね

66 ：バーミーズ(WiMAX)：2012/12/10(月) 01:23:23.79 ID:uZWbuqEY0

別な方向からの衝撃に弱いんだよこれ
人間の骨だってタイミング悪いと簡単に折れるのと同じ

67 ：スナネコ(東京都)：2012/12/10(月) 01:45:51.08 ID:BjGtlYji0

というか、圧縮に対する強度だけでしょ？
引張強度とかねじれ強度とかせん断強度とか屈折強度はぜんぜんないんじゃないかと・・・・

68 ：斑(広島県)：2012/12/10(月) 01:50:05.41 ID:7UiB25iD0

記事は鉄筋と鉄骨を間違えてるよね
梁とか折れとか言ってるし、鉄筋じゃなくて鉄骨と比べて強度で1万倍？それも重量当たりだよね・・・？

69 ：アメリカンカール(神奈川県)：2012/12/10(月) 01:54:29.44 ID:8R7PGrkP0

そんな事より、はやく蜘蛛の糸を解析して
作る作業に回れよ

70 ：ユキヒョウ(群馬県)：2012/12/10(月) 01:58:38.73 ID:dORyaiSS0

>>10
理論的にはな

原発が理論的には安全なはずだったが
現場は図面と違う配管だらけで
将来のメンテや解体がどうにもならないことを
考えれば答えは出る

71 ：ピクシーボブ(新疆ウイグル自治区)：2012/12/10(月) 02:07:57.42 ID:NAp7IQqj0

その樹脂は10年20年50年100年後にも強度を保ててるの？

72 ：オセロット(静岡県)：2012/12/10(月) 02:19:08.38 ID:NJydd5Mp0

素材に依るだろうけどコストは？

73 ：スコティッシュフォールド(東京都)：2012/12/10(月) 02:23:52.16 ID:bEfSB9rc0

問題が二つある。

重みに耐えられても衝撃に耐えられない。
普通の鉄筋に比べて金がかかりすぎる。

画期的だけど実用化には程遠いな・・・。

74 ：ラ・パーマ(やわらか銀行)：2012/12/10(月) 02:24:43.44 ID:G3LqFLyd0

自動車用のプラスチックホイール作ってくれ
プラだから一本2000円くらいな

75 ：コーニッシュレック(埼玉県)：2012/12/10(月) 02:36:18.38 ID:zhr6sRhF0

どうでもいいけど電柱って中身空洞なんだぜ

76 ：アメリカンカール(東日本)：2012/12/10(月) 02:38:18.36 ID:ZvkT1tsNO

範馬勇次郎やスペックの打撃に耐えられないだろ

77 ：ジョフロイネコ(西日本)：2012/12/10(月) 03:12:25.75 ID:Xp0TM9ngP

大型展示会場のような、トラスで筋交いを入れていく今の大型ホールを作る工法より、この方が安全だと思えないな

78 ：ボルネオヤマネコ(東京都)：2012/12/10(月) 10:14:20.25 ID:eWlKLREk0

一本の柱状のものに応力を加えていって力が集中するところにちょっとづつ
持っていくとやがて人間の骨みたいになるって研究どっか日本でやってたよな。

79 ：ボルネオヤマネコ(東京都)：2012/12/10(月) 10:15:03.41 ID:eWlKLREk0

>>74
プラは弾力あると思われがちだけど、曲がるたびにどんどん強度劣化していくから結構怖いよ

80 ：ジョフロイネコ(西日本)：2012/12/10(月) 15:34:23.48 ID:Xp0TM9ngP

金属は、長い歴史と経験で、丈夫さと疲労蓄積で弱い所がわかってる
ボーイングの新型787が、日本の炭素繊維使って、軽くて丈夫な機体で燃費良くしてるけど、いずれ予想外の破断で空中分解事故を起こすまでは、本当の意味では信頼性はない

81 ：白(やわらか銀行)：2012/12/10(月) 15:52:54.59 ID:CIc2r68e0

コストは飛躍的に下がる。あとは耐久性さえクリアすれば、1品ものは3Dプリンタが当たり前の時代が来る。
町工場の職人達が軒並み失職する悪寒

82 ：エジプシャン・マウ(愛知県)：2012/12/10(月) 20:06:36.80 ID:uBIJ61L00

>>74
今はまだ材料のプラスチックが巻いてあるロール1つで数千円するらしいぞ。

83 ：バリニーズ(家)：2012/12/10(月) 20:28:29.45 ID:KWk7VVs20

鉄筋屋いらんなw

84 ：ターキッシュバン(チベット自治区)：2012/12/10(月) 20:47:33.63 ID:Vz58ZSwc0

３Dプリンターって、工程上、積層するからその面に沿って剥離しちゃうんじゃねえの？

85 ：黒(神奈川県)：2012/12/10(月) 20:57:24.40 ID:o+nOT7Zs0

掃除が辛いだろうな、埃がひっかかりまくりそう
あと横からの衝撃に弱そう

86 ：アメリカンカール(dion軍)：2012/12/10(月) 22:19:17.09 ID:69T8DA1n0

>>11
お前のチンコよりイケメンのチンコの方が一万倍使えるだろ？
つまりそういうことだ

87 ：ピクシーボブ(北海道)：2012/12/10(月) 22:35:18.21 ID:5kK5QWri0

食品サンプルなんかすぐ作れる？

88 ：オセロット(広島県)：2012/12/10(月) 22:55:00.28 ID:utXJIONj0 BE:102316782-PLT(12521)

>>70
カッコイイこと言ったつもりかもしれないけど
フラクタル構造と原発と何がどう関連してるというのだね

89 ：エキゾチックショートヘア(神奈川県)：2012/12/10(月) 22:55:49.52 ID:6iGeYI+60

突きつめた結果「ワイヤーロープ最強」という結果になりそう

90 ：黒(やわらか銀行)：2012/12/11(火) 06:06:04.03 ID:cLQbK49O0

車のシャシーに使えるのができれば、すごいことになりそうだが、耐熱性能はどうだろう？