日本の研究チームが再利用可能な3Dプリント樹脂を開発

東京理科大学と横浜国立大学の研究チームが光で固まり熱で液体に戻る新しい3Dプリント材料を開発

東京理科大学と横浜国立大学の研究グループは、「光で固まり、熱を加えると再び液体に戻る」という新しい3Dプリンター用樹脂の開発に成功した。今回の研究では、10回以上繰り返して再利用しても性能劣化がほとんど起こらない完全再生型の3Dプリント技術を実証している。

液体樹脂に光を当てて固めながら立体物を作る光造形方式は、一度固まると元の液体へ戻すことが難しく、大量の廃棄物が発生することが課題となっていた。
今回研究グループが開発した新材料は、「アントラセン」という分子の特性を活用している。この材料は、光を当てると分子同士が結びついて固体になり、逆に熱を加えると再び分離して液体へ戻る仕組みを持ち、従来のように特殊な薬品を追加する必要がなく、光と熱だけで再利用サイクルを繰り返せる点が大きな特徴である。

さらに、この新しい3Dプリント技術は、高精細な造形性能も実現。研究では、髪の毛より細い約0.6マイクロメートルの微細構造の形成に成功しており、蝶型の平面構造、マイクロニードル、ウサギ型モデルなど、複雑な3D構造も高精度で造形できることを確認している。
「造形→加熱→液化→再造形」という工程を繰り返す実験では、10回以上の再利用後でも樹脂の硬さや強度、形状再現性がほとんど低下しないことが確認された。これは従来の再利用型樹脂で問題となっていた“劣化”や“脆さ”を大きく改善する成果である。