5D プリントの 3 つの破壊的なアプリケーション

サプライ チェーンや医薬品から製造や建設に至るまで、3 つの技術が私たちの生活のすべてを変えると期待されています。それが XNUMXD プリンティングです。

6年2022月XNUMX日に投稿

アディティブ マニュファクチャリングとも呼ばれる 3D プリンティングは、グローバル サプライ チェーンを混乱させ、リソースの無駄やボトルネックを解消する可能性があります。 専門の工場、貨物の輸送、および未使用の在庫を保管するための倉庫ではなく、3D プリントはオンデマンドの製造を可能にします。

広く採用されれば、部品はクラウド上のファイルのようにデジタルで転送され、企業はこれらのファイルをダウンロードして 3D プリントできるようになります。 このモデルでは、企業は必要なものを必要なときに生産できます。

ケンブリッジ大学のイノベーション教授であるティム・ミンシャル博士は、3D プリンティングは第 2019 次産業革命の重要な要素の 11.72 つであると述べています。 そして彼は間違っていません。 市場は大きな成長を遂げる準備が整っています。 46.19年の評価額は2025億25.68万ドルで、XNUMX年までに評価額はXNUMX億XNUMX万ドルに達し、XNUMX%のCAGRで成長すると予想されています。

この記事では、この新興技術の 5 つの破壊的なアプリケーションについて説明します。

1. 3D プリントされた生体器官

3D プリント技術を使用してコラーゲン (細胞をまとめるタンパク質の足場) の構造を敷設することにより、研究者は臓器の中空シェルを作成することに成功しました。 この殻を使用して幹細胞を播種することで、研究者はそれを生きた組織に変換し、移植に適したものにすることができます. レシピエントからクローン化された幹細胞を使用することで、ほとんどの拒絶反応の問題が解消されます。 これにより、臓器の生存率が向上します。

この時点で、腎臓を 3D プリントできます。 ハートも開発中ですが、まだ完成していません。 将来、臓器不足は過去の問題になる可能性があり、3D プリンティングによって延命治療の新たな道が開かれる可能性があります。

この分野の現在の焦点に関しては、3D バイオプリンティングが最大のノード サイズを持っています (下のグラフを参照)。 これは、組織工学の分野を研究する学問的直感にとって主要な研究トピックの XNUMX つであることを意味します。

2. 3Dプリント宇宙機器

宇宙旅行は安くはありません。 での準軌道旅行 Virgin Galactic の SpaceShipTwo と Blue Originのニュー シェパードは 250,000 ドルから 500,000 ドルの範囲で、これらの価格は「手頃な」側にあります。 軌道飛行はより高価で、50 席あたり XNUMX 万ドル以上かかります。

宇宙に特化した高価なツールや機械の試作コストを下げることで、全体的な宇宙旅行のコストを下げることができます。 したがって、小規模な企業が宇宙イノベーション市場に参入し、その発展に貢献できるようになります。

2022 年の主要市場セクターを分析すると、航空宇宙および防衛における 3D プリンティングが 4 番目に支配的であり、XNUMX 億ドル近くの価値があることがわかります。 これらの洞察に基づいて、宇宙産業では 3D プリンティングのイノベーションがより一般的になると言っても過言ではありません。

新しいイノベーションといえば、カリフォルニアのスタートアップ Relativity がアルミニウム ロケット エンジンの 3D プリントをテストしています。 彼らはすでに、衛星の打ち上げサービスのための最初の自律型ロケット工場を建設しています。 成功すれば、それらのアプリケーションは、宇宙旅行に関連するコストと実際的な問題を大幅に削減し、この分野を新しいビジネスと成長の大きな可能性に開きます。

Relativity の Stargate 工場は、ロケットから始まり、ロボット工学、ソフトウェア、特許取得済みの 3D 印刷技術を垂直に統合して、製造をデジタル化しています。 同社の最初の予定された打ち上げは2022年の夏に設定されており、軌道飛行を試みるために存在する最大の3Dプリントオブジェクトが含まれます.

3D プリントは、宇宙の植民地化にも影響を与えます。 NASA は、火星へのミッションを計画する際に、そこに住む人々のために家を建てるという課題に取り組んでいます。 これを解決するために、彼らは 3D-Printed Habitat Challenge を立ち上げました。 この多段階の課題は、持続可能な住宅ソリューションを作成するために設計されました。

3. 3D プリントされた人工サンゴ礁

世界のサンゴ礁は、地球温暖化、汚染、沿岸地域の都市化の加速により、急速に消失しており、海洋生物に極度のストレスを与えています。 この急速な減少により、サンゴ礁を回復するための代替方法を模索する必要性が高まっています.

これに対抗するために、イスラエルの主要な 3 つの大学が最近、サンゴ礁を保護するために開発した 3D 印刷方法に焦点を当てた研究を発表しました。 復元プロセスには、サンゴ礁の写真をスキャンし、環境遺伝情報を 3D 技術アルゴリズムに組み込むことが含まれます。 そこから、水中で自然に多孔質になる新しいセラミック リーフを XNUMXD プリントします。 これらの人工サンゴ礁は、天然のサンゴ礁の再成長をサポートするために、魚や無脊椎動物を引き付けることが期待されています。

ノースカロライナ州バースでは、3D プリントされたサンゴ礁も利用しました。 人工礁のコンクリート立方体100個を水中に降ろしました。 これらの立方体は 3D プリントで作成されたもので、この種のものとしては初めてのものです。 これまで、彼らは船舶、列車の有蓋車、または解体コンクリートなどの人工礁に「機会の材料」を使用していました。

4. 3Dプリントファッション

ファッション業界も 3D プリントを活用しています。 2017年XNUMX月、アディダスはスタートアップと提携 Carbon、3D プリントされたソールを備えたランニング シューズを発売します。 . 従来の技術では、このミッドソールを作ることは不可能でした。 現在、Nike と New Balance も 3D プリントによる試作品の実験を行っています。

Dr. Scholl は、3D プリントを利用したもう 3 つのフットウェア ブランドですが、靴の中敷きを大量にカスタマイズしています。 XNUMXD プリント会社 Wiivv と提携して、Scholl 博士はアプリを使用して顧客の足をスキャンします。 これらのスキャンは、マッピング技術とともに使用され、個人用にカスタマイズされたインソールが作成されます。

フットウェア以外にも、3D プリント技術はアパレル業界、特に高級ファッション業界にも浸透しています。 これにより、デザイナーは従来の境界を超えて拡張し、さまざまな体型に合わせてサイジングと曲率をパーソナライズできます。 今年、テキスタイルへの 3D プリントを含む新しい技術が登場しました。これは、テキスタイル素材とデジタルで作成された 3D プリント素材を組み合わせたため、業界のブレークスルーを表しています。

2021 年には、3D プリントとファッションへの VC 投資が記録的な額となり、1.2 件の取引で 30 億ドルを調達しました。 上のグラフが示すように、ファッションの 3D プリントはまだ主流ではありませんが、その傾向は強まっています。 専門家は予測します 今後も拡大を続けます。

5. 食品の 3D プリント

3D プリンティングは多くの産業に影響を与えてきましたが、食品印刷デバイスはまだ初期段階にあります。 過去 3 年間、研究は可能性の境界を押し広げ、食品部門が複雑な形状の XNUMXD 食品を製造できるようにしました。 カスタマイズされたテクスチャ、および調整された栄養成分。

148.22 年の時点で約 2020 億 3 万ドルの価値がある世界の 620.66D プリント食品市場規模は、2026 年までに 26.95 億 XNUMX 万ドルの評価額に達すると予想され、XNUMX% の CAGR を表します。

3D プリントされた食品が広く採用されるまでには、まだ長い道のりがあります。 ただし、これまでのアプリケーションは印象的です。 動物実験をしていない環境に優しい肉から、宇宙食、バイオメトリクス 3D プリントの寿司、噛むのが難しい人向けの食べ物まで、疑いの余地はありません。3D プリントされた食べ物は画期的です。

3D プリンティング: 不可能を可能にする

3D プリンティングは、私たちが知っているように生活を混乱させ、「不可能」を可能に変えています。 この最先端技術の真の可能性はまだ不明ですが、XNUMX つ確かなことは、指数関数的な成長が間近に迫っていることです。

著者紹介

ケイトホワイト PatSnap のカスタマー アドボカシー マネージャーです。 彼女は、PatSnap の顧客の画期的なイノベーションを強調することで、その顧客について学び、宣伝することに日々を費やしています。 ケイトはウェスタン大学で医学と心理学の学士号を取得しています。 余暇には、絵を描いたり、シベリアン ハスキーと一緒に外に出たりすることを楽しんでいます。