No.796

3Dプリントで生成する、自在な構造と機能を持つ人工素材

メタマテリアル by OPT Industries

メタマテリアル by OPT Industries

概要

「メタマテリアル by OPT Industries」とは、自然界や従来の素材にはない構造と機能を持たせることができる人工物質。角度によって水を受け流す素材や、哺乳類と爬虫類の間のような触り心地がするシートなど、自然物には存在し難い独特のフォルム構造と機能を持たせることができる。OPT Industriesは、独自の構造設計技術と3Dプリンター技術で、マイクロレベルの微細な形状を高精度に造形し、ロール印刷での長尺形態でもメタマテリアルの連続作製を実現している。アイデアベースからの素材構造の立案と、その構造を実際に印刷した構造体の製品化が可能なため、医療や美容分野、アパレル、建築材、製造設備など、幅広い領域での構造開発・活用が期待されている。

なにがすごいのか?

  • これまでにない形状・機能構造の素材を高精度に3D印刷し具現化

  • 3Dプリンターでロール状にオブジェクトを出力することによる長尺対応

  • 微細な形状作製に適したポリマーの開発

なぜ生まれたのか?

OPT Industriesの創業者・CEOであるJifei Ou氏は設立前、米マサチューセッツ工科大学のメディアラボに在籍し、3Dプリンターなどを用いた変形可能な構造体の設計・製造の研究に従事していた。在籍中は3Dプリンターでは再現が難しいとされていた、毛髪のような構造を持つ形状の3Dプリント造形などを実現。7年ほど在籍した後、2019年にマサチューセッツ州でOPT Industriesを設立した。同社のミッションは素材設計・デザインと製造の進化による、業界を超えた製品課題の解決。20年には、新型コロナウイルスの検査用に高い吸水性と溶出性を持つ綿棒「InstaSwab」を開発し、その高い機能性から注目を集めた。22年3月にはシリーズAで1,500万ドル(約21.7億円)を資金調達。新規構造体の設計・生産需要へ対応できる体制整備を図っている。

なぜできるのか?

自由度と実現性を備えた設計ソフト

独自開発のコンピュテーショナルデザインソフトウェアを用いて、素材構造の設計・デザインを行っている。機械学習アルゴリズムにより、出力可能な設計・デザインは数百に及ぶ。ソフトウェアでは、製品の視覚化やシミュレーション、試作なども実施可能。プロトタイプの反復が手軽にできるため、開発の迅速化にもつながる。

ロールtoロールの積層造形システム

独自の積層造形システムを開発し、3Dデータからシート状のオブジェクト作製を実現している。MITでの3Dプリント技術などの研究開発をベースに、ロールtoロールのプリンティングプラットフォームとしてデジタルフォトリソグラフィ技術「RAMP」を構築。長さ無制限で連続的な3Dプリント作製を可能にしている。

形状に適したポリマーの独自開発

素材の材料として用いるポリマーも独自開発。OPT Industriesの化学ラボでポリマーの配合を開発し、マイクロレベルでの微細な形状を実現できるよう配合率を最適化している。さらに、アイディアの製品化を行うプロジェクトにポリマーの専門家が参画し、用途や仕様に合わせて調整を行っている。

妄想プロジェクト

実現事例

相性のいい産業分野

医療・福祉

ウイルスや微生物の高精度な採集・検査ができる医療用キットの開発

アート・エンターテインメント

個性を魅力的に見せるパーソナル化粧品アプリケーターの開発

製造業・メーカー

製造ラインの効率化につながるマットやコンベアなどの開発

食品・飲料

未知の歯ごたえや食感を楽しむ食体験を提供できる可食構造体の作製

官公庁・自治体

災害時に雨風をしのぎ雨水をろ過して飲料水を集める構造のテント・備品の開発

生活・文化

エアバックになる服などこれまでにない機能性を持つ服飾品の開発

この知財の情報・出典

この知財は様々な特許や要素技術が関連しています。 詳細な情報をお求めの場合は、お問い合わせください。 US20160325505A1 US20220244704A1 US20220250318A1 etc. Top Image : © OPT Industries

おすすめの知財

もっと見る

おすすめのニュース

もっと見る