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3Dプリントした部品そのものがセンサーになる、磁場で動きを検知する新技術

3Dプリントで作った部品に、磁場を検知する機能を直接組み込む技術を、ドイツのヘルムホルツ研究所ドレスデン・ロッセンドルフ(HZDR)のDenys Makarov氏らが開発した。成果はAdvanced Scienceに掲載された。部品自体がセンサーになるため、別途センサーを取り付ける工程が不要になる。

造形したのは、バネ状やクロス状の構造を持つ磁気センサーだ。磁気インピーダンス効果を300%以上発揮し、低周波の磁場を高い感度で捉える。3軸の磁場ベクトルも1点で再構成できる。センサーの形状を変えることで、検知の感度や対応する磁場の範囲、動作周波数を調整できる。

応用例として、磁石を近づけると切り替わるスマートホーム用のトグルスイッチ、ロボティクス向けの連続入力ジョイスティック、空間内の複数点を検知する3軸磁力計を試作した。さらに、3Dプリントしたメカトロニクス部品に組み込めば、部品が自分自身の姿勢や変形をリアルタイムで把握する「自己認識」が可能になる。

3Dプリントで電子回路を直接造形する研究は、配線やアンテナなどの導電部品が先行していた。磁場センサーの直接造形は新しい分野で、柔らかいロボットや人間とのインターフェースへの応用が期待される。

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FabScene編集部

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