3Dプリンタが見せる「見えない世界」 3Dプリンタで「DNAの模型」を作ってみました!
海外では教育現場でも少しずつ利用が始まっている、3Dモデリングや3Dプリンタ。
実際にどのように使うことができるのでしょうか。リバネスの実験教室で利用した事例を紹介します。
今回は生き物の設計図であるDNAの2重らせん構造と、塩基(ATGC)の相補性を理解しやすい教材を3Dプリンタで作製しました。
1:作りたいものをイメージする
コンピュータでモデリングできるものの多くを3Dプリンタを使って作ることができます。環境に配慮した材料=PLAを使用するなど教育向けです。
2:調べてみる
海外のウェブサイトでは作品を紹介しているページがあります。個人利用等の制限はありますが、データを自由にダウンロードできるものもあります。
3:モデリングする
3Dモデリングソフト(3Dデータを作るソフトウェア)を使って、3Dデータを作ります。無料のソフトウェアも多数公開されています。簡単に設計できるように工夫されているので、慣れると色々な形を作れます。今回は5種類のチップの3Dデータを作りました。
4:データを変換
データが完成したら、3Dプリンタで出力するために「.STL」という拡張子のファイルに変換する必要があります。全ての3DモデリングソフトはSTL形式での保存が可能です。ただし、一度STL形式で保存すると変更ができなくなりますので、その後も編集する場合は、ソフト専用の保存形式でも保存してください。
5:プリントする
いよいよ出力(印刷)です! 3Dプリンタの専用ソフトを起動し、STLファイルの印刷イメージを確認します。印刷しやすいサイズ、配置、サポート材などを調整します。その後、印刷用にデータをスライス(次頁参照)し、出力を開始します。大きいと一晩位かかりますが、このサイズ(30㎜×30㎜×2㎜程度)でしたら30分程度で出力できます。
6:完成!!
出力を終えたら、余計なサポート材などを取り除いて完成です!
ダイゴの大実験で一連の流れを見られます!
DNA模型のデータもダウンロードできます!
☞https://goo.gl/4vJOAY
オススメのソフトウェアや3Dプリンタを紹介します
調べてみる→Thingiverse ストラタシス株式会社
アメリカのMakerBot(ストラタシス社)が運営している3Dプリンタ用のデータ共有サービスです。無料でダウンロードできるファイルが70万以上あります。世界中でデータを共有し、好きな場所で同じように出力できるのが3Dプリンタの醍醐味です。
モデリングする→作ってみよう株式会社アバロンテクノロジーズ
教育用に作られた日本初の3Dモデリングソフトです。教育目的のため「座標」の概念を理解することを念頭に置き、座標指定で様々な部品を配置します。問題形式で楽しみながら3Dモデリングを理解できます。データをそのままでSTL形式にして出力も可能です。
プリントする→Fabrica ビトム株式会社
「ワンクリックでアイデアをカタチに」Fabricaは、パソコンやタブレットなどの携帯端末からインターネット経由で3Dプリントすることができます。データ共有画面から、データを選択して「プリント」するだけ。教育機関の先生が、簡単に運用状況を把握でき、生徒とデータをひもづけて管理できるので、セキュリティ対策にも役立ちます。慶應義塾大学SFCキャンパスの図書館での試験導入期間を経て、秋には正式にリリースされる予定です。学校での3Dプリンタ活用の強力サポーターになることまちがいなしです。
MakerBot Replicatorメーカーボットジャパン
業務用3Dプリンタ世界シェアNo.1のストラタシス社による、個人向けのプリンタです。無線LANとUSBどちらでも接続できます。STLファイルがあれば、直接USBをさして出力することも可能です。海外の学校に導入が進んできています。
BS01ボンサイラボ株式会社
日本メーカーによる日本の部品にこだわった、パーソナル3Dプリンタ。安価で動作が安定しており、自作しても良し、完成品を使うも良し。ユーザーの交流が盛んで、困ったらすぐ対応してくれるきめ細やかさが日本らしいです。デザインが可愛らしいのも特徴です。
【開発者コメント】
目に見えないDNAを写真や図だけではなく、手で自由に触って理解できるような教材にしようと思い、作りました。手で触ることで能動的にDNAの性質について理解を深めることができます。
特集:「ものづくり」で 教育はどう変わるのか
- 世の中を豊かにするリアルなテクノロジー
- 変化するものづくり 3Dプリンタ・マイコンボード
- 3Dプリンタがつくる未来の教育
- 3Dプリンタが見せる「見えない世界」3Dプリンタで「DNAの模型」を作ってみました!
- 3Dプリンタを深堀り
3Dプリンタを使った教育を実践されている先生へ
3Dプリンタ使った教育プログラムについて取材させてください。3Dプリンタに関連するサービスのモニターも募集中です。
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お問い合わせ先 株式会社リバネス 担当:藤田・立花