TEDxVienna
Klaus Stadlmann: The world's smallest 3D printer
Filmed:
Readability: 3.4
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What could you do with the world’s smallest 3D printer? Klaus Stadlmann demos his tiny, affordable printer that could someday make customized hearing aids -- or sculptures smaller than a human hair.
(Filmed at TEDxVienna.)
Klaus Stadlmann - Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
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00:47
Hello everybody,
thanks for having me today.
thanks for having me today.
0
1442
2550
こんにちは みなさん
ここに呼んでくれてありがとう
ここに呼んでくれてありがとう
00:50
I'm a little bit injured,
1
4460
1405
私は少し怪我をしていますが
00:51
but it takes more than a car
to stop me from talking to you.
to stop me from talking to you.
2
5889
3292
車にぶつかったくらいでは
トークをやめる気にはなりません
トークをやめる気にはなりません
00:55
(Laughter)
3
9205
2516
（笑）
00:57
(Applause)
4
11745
3167
（拍手）
01:00
Maybe a tank?
5
14936
1272
戦車だったらやめたかも
01:04
So today, I want to talk
about the microprinter,
about the microprinter,
6
18919
3101
さて今日 お話しするのは
マイクロプリンターについて
マイクロプリンターについて
01:08
about my work, how everything started,
7
22044
2794
私の仕事について
全てを始めたきっかけについて
全てを始めたきっかけについて
01:10
what was my motivation to build
the smallest 3-D printer in the world.
the smallest 3-D printer in the world.
8
24862
5721
世界最小の３Dプリンターを作った
私の動機についてです
私の動機についてです
01:16
Let's start with my daily business.
9
30607
3319
まず 私の日常の仕事から始めましょう
01:19
So, my normal working field is called
two-photon polymerization.
two-photon polymerization.
10
33950
4331
私の 普段の仕事の分野は
「二光子重合」です
「二光子重合」です
01:25
It sounds very nerdy, it is very nerdy.
11
39111
3258
とてもオタクですね
01:28
(Laughter)
12
42393
1319
（笑）
01:30
What do you need for making this stuff?
13
44465
3336
これを作るのに何が必要か？
01:33
You need a complex laser system,
14
47825
2200
複雑なレーザー装置です
01:36
a so-called femtosecond laser system,
15
50049
2318
フェムト秒レーザー装置といって
01:38
which you focus onto a very tiny spot --
very, very, very tiny --
very, very, very tiny --
16
52391
5463
これで 非常に小さな
極小のスポットに焦点を当てます
極小のスポットに焦点を当てます
01:43
and this is a very expensive,
not very durable laser system. (Laughs)
not very durable laser system. (Laughs)
17
57878
5693
非常に高価なレーザー装置ですが
耐久性は低いです（笑）
耐久性は低いです（笑）
01:50
And on the other hand, you need
a very complex positioning system.
a very complex positioning system.
18
64264
4189
その一方で 非常に複雑な
位置決定装置が必要です
位置決定装置が必要です
01:54
We call it "Agathe,"
because it's very heavy,
because it's very heavy,
19
68477
3587
とても重いので 私たちはそれを
「Agathe」と名付けました
「Agathe」と名付けました
01:58
and we thought Agathe was a nice name.
20
72088
2305
Agatheが素敵な名前だと考えたからです
02:00
(Laughter)
21
74417
1150
（笑）
02:02
And, well, you need this system
to move the laser through,
to move the laser through,
22
76757
3441
例えば 約200ナノメートル
（500万分の1メートル）という精度で
（500万分の1メートル）という精度で
02:06
for example, at the very accurate
level, about 200 nanometers,
level, about 200 nanometers,
23
80222
3881
レーザーを通過させるには
この装置が必要です
この装置が必要です
02:10
so very accurate.
24
84127
1159
非常に精密です
02:11
And, well, what can you do with that?
25
85310
2483
さて これを使って何ができるでしょうか？
02:13
You can do things
that you cannot see with your eyes.
that you cannot see with your eyes.
26
87817
3307
肉眼では見えないことができます
02:17
So you can print out whatever you want,
27
91148
2368
好きなものをなんでも
プリントアウトできます
プリントアウトできます
02:19
you can print out a tower bridge,
you can print out Agathe's husband ...
you can print out Agathe's husband ...
28
93540
4319
タワーブリッジだって
Agatheの夫だってプリントアウト
Agatheの夫だってプリントアウト
02:24
(Laughter)
29
98343
1968
（笑）
02:27
OK, but, what makes it so mind-blowing?
30
101145
6065
さて なぜこれが画期的なのか？
02:33
You maybe notice this scale bar,
and it's 100 microns for the tower bridge
and it's 100 microns for the tower bridge
31
107234
6376
スケールバーが見えると思いますが
タワーブリッジは100ミクロン
タワーブリッジは100ミクロン
02:39
and 20 microns for the fat man.
32
113634
2383
太った男は20ミクロンです
02:42
For comparison, the diameter
of a human hair is around 50 microns.
of a human hair is around 50 microns.
33
116041
4631
比較のためにいうと
ヒト毛髪の直径は 約50ミクロンです
ヒト毛髪の直径は 約50ミクロンです
02:46
So these objects are like
a dust particle or even smaller,
a dust particle or even smaller,
34
120696
5258
これらの物体のサイズは
埃の粒子かそれ以下で
埃の粒子かそれ以下で
02:51
so you can hardly see them.
35
125978
2760
肉眼では ほとんど見えません
02:55
What you can also do
and what we are also working on
and what we are also working on
36
129551
4245
みなさんにもできる というか —
私たちが目下 取り組んでいるのは
私たちが目下 取り組んでいるのは
02:59
is improving the system,
improving the resins,
improving the resins,
37
133820
4088
極小のミミズなどを捕まえるのに使う
03:03
the material we use for catching
a worm or something else.
a worm or something else.
38
137932
5605
装置や樹脂の改良です
03:09
Inside the resin, we move the laser
through the resin, it gets polymerized,
through the resin, it gets polymerized,
39
143561
5330
樹脂の内部にレーザーを通過させると
樹脂が重合して
樹脂が重合して
03:14
and we catch a living animal,
40
148915
2814
生きた動物を捕まえます
03:17
here, a special worm.
41
151753
1694
ここでは 特殊なミミズです
03:19
What we're trying to do,
or what the next step would be,
or what the next step would be,
42
153471
3811
私たちが取り組んでいること
次のステップは
次のステップは
03:23
is to make biocompatible polymers
and maybe to write some things
and maybe to write some things
43
157306
6568
生体適合性のあるポリマーを作って
ヒトやミミズの体内に
何かを書くことだったり
何かを書くことだったり
03:29
inside your body
or inside the body of a worm,
or inside the body of a worm,
44
163898
3252
03:33
or to attach cells
to our structures, and so on.
to our structures, and so on.
45
167174
4905
体組織に 細胞を貼りつけることだったり
などなどです
などなどです
03:38
But, OK, that's my normal working field.
46
172103
3134
でも まあ それが私の
普段の職業の分野です
普段の職業の分野です
03:41
Today I want to tell the story
behind the microprinter.
behind the microprinter.
47
175261
4418
今日 私がお話ししたいのは
マイクロプリンターの裏話です
マイクロプリンターの裏話です
03:45
What was my motivation?
48
179703
1735
私のモチベーションは何だったか？
03:47
Well, everything started
on Monday morning, 6:30.
on Monday morning, 6:30.
49
181462
4539
全ては 月曜の午前６時半に始まりました
03:52
OK, that's a lie. Maybe it was 10 o'clock.
50
186025
3198
いえ 嘘です 多分 10時でした
03:55
(Laughter)
51
189247
1017
（笑）
03:56
I went to my laser lab, which is located
near Karlsplatz, in Freihaus,
near Karlsplatz, in Freihaus,
52
190288
4967
私は カールスプラッツにほど近い
私のレーザー研究室に行きました
私のレーザー研究室に行きました
04:01
at the Vienna University of Technology.
53
195279
2430
ウィーン工科大学
フライハウス・キャンパスです
フライハウス・キャンパスです
04:03
I went in, and I saw
that this laser system was broken,
that this laser system was broken,
54
197733
3964
中に入ると レーザー装置が壊れていたので
04:07
and I tried to fix it.
55
201721
1323
修理しようとしました
04:09
It took me half a day, several hours.
56
203068
3442
半日がかり仕事で
数時間かかりました
数時間かかりました
04:12
Then I noticed, OK, there is a major
issue with the pump source.
issue with the pump source.
57
206534
4280
そこで私は ポンプ源に
大きな問題があると気づきました
大きな問題があると気づきました
04:16
I cannot fix that myself; we have to call
the service technician.
the service technician.
58
210838
3392
自分では直せないので
保守の技術者を呼ばねばなりませんでした
保守の技術者を呼ばねばなりませんでした
04:20
And from that point on,
I noticed I had time to think.
I noticed I had time to think.
59
214254
3487
その時点で私には
考える時間ができたと気づきました
考える時間ができたと気づきました
04:23
So I thought, "What to do now?
Maybe start to write my PhD thesis."
Maybe start to write my PhD thesis."
60
217765
4357
さて どうしよう？
博士論文の執筆でも始めようか？と考えました
博士論文の執筆でも始めようか？と考えました
04:28
(Laughter)
61
222146
2313
（笑）
04:30
No, no, not a good idea at all.
62
224483
2489
ちっとも 良い案ではありません
04:32
So I started thinking, maybe
write a scientific paper.
write a scientific paper.
63
226996
4592
そこで 科学論文ではどうか？
と考え始めましたが
と考え始めましたが
04:37
Not a good idea at all.
64
231612
1532
それも良い案ではない
04:39
And then, on Saturday,
after a week of thinking,
after a week of thinking,
65
233168
3922
１週間考えた後 土曜日に
04:43
I came up with the idea
66
237114
1366
このアイデアを思いつきました
04:44
to build the smallest
3-D microprinter in the world.
3-D microprinter in the world.
67
238504
3120
世界で一番小さな
３Dのマイクロプリンターを作ろう
３Dのマイクロプリンターを作ろう
04:47
(Laughter)
68
241648
1375
（笑）
04:49
Or, the smallest 3-D printer in the world.
69
243047
2275
世界最小の３Dプリンターにしよう
04:51
(Applause)
70
245346
3373
（拍手）
04:56
So I called my professor
and told him about it.
and told him about it.
71
250390
4022
教授に電話でそのことを話しました
05:00
"Hey, let's build the thing!
I have time. Is it OK?"
I have time. Is it OK?"
72
254436
2733
「それを作りましょうよ
時間はあります いいですか？」
時間はあります いいですか？」
05:03
"Go ahead, build it."
73
257193
1159
「やりたまえ 作りなさい」
05:04
And so I went to the university,
and from that point on,
and from that point on,
74
258376
3437
そこで私は 大学へ行って
05:07
I just put everything out of my brain
inside the computer
inside the computer
75
261837
3255
頭の中の構想を全部
コンピュータに入れました
コンピュータに入れました
05:11
to make this CAD construction
of the whole thing.
of the whole thing.
76
265116
3471
そして 全体のCAD構造図が
出来上がりました
出来上がりました
05:14
And after a few months,
we had the first test run with the system.
we had the first test run with the system.
77
268611
5259
２、３ヶ月後 システムの
最初の試運転を行ないました
最初の試運転を行ないました
05:19
It worked brilliantly
from the first test on,
from the first test on,
78
273894
4301
最初の試運転から動作は素晴らしく
05:24
and it had the same resolution
as systems which cost 60,000 euros,
as systems which cost 60,000 euros,
79
278219
5317
６万ユーロの装置と同じ解像度で
05:29
and we only spent 1,500 euros
for the system,
for the system,
80
283560
4080
製作にかかった費用は
わずか1500ユーロで
わずか1500ユーロで
05:33
not including my salary,
81
287664
3956
私の人件費は含まれていませんが
05:37
but that wouldn't add so much on its own.
82
291644
2711
それは大した出費にはなりません
05:40
(Laughter)
83
294379
1418
（笑）
05:41
OK, how does this work?
84
295821
1818
では これの仕組みを説明しましょう
05:43
I brought you a video
85
297663
1501
動画を用意しました
05:45
where you can see how you can put
in your three-dimensional file.
in your three-dimensional file.
86
299188
4865
このように ３次元のファイルを
入力することができます
入力することができます
05:50
This video was produced
by a friend of mine, Junior Veloso.
by a friend of mine, Junior Veloso.
87
304077
5083
この動画を作ったのは 私の友人
ジュニア・ベローゾです
ジュニア・ベローゾです
05:55
And you can see, you have
a set stage which moves up.
a set stage which moves up.
88
309184
3766
ご覧ください セットステージが
上に向かって動いています
上に向かって動いています
05:58
And under the set stage,
there is a liquid,
there is a liquid,
89
312974
2509
セットステージの下には 液体があり
06:01
which gets solidified by the light.
90
315507
3004
光によって 固化します
06:04
And slice by slice, you create the model,
91
318535
5065
１スライスごとに
模型ができていきます
模型ができていきます
06:09
so you really pull it out of the liquid.
92
323624
5962
本当に 液体から
引き出されるように見えます
引き出されるように見えます
06:16
And it just depends
on how big your model is.
on how big your model is.
93
330091
3510
模型の大きさ次第です
06:19
Maybe you have 100 slices,
1,000 or 10,000 slices.
1,000 or 10,000 slices.
94
333625
3935
スライス面が 100になることもあれば
1000や10000にもなります
1000や10000にもなります
06:23
So that's how it works.
95
337584
2635
これが動作の仕方です
06:26
Of course, this is a much bigger machine
than the microprinter,
than the microprinter,
96
340243
3299
もちろん これは マイクロプリンターよりも
ずっと大きな機械ですが
ずっと大きな機械ですが
06:29
but it uses more or less
the same principles,
the same principles,
97
343566
2615
使われているのは
ほぼ同じ原理なので
ほぼ同じ原理なので
06:32
so that's what I want to show you.
98
346205
2220
これをご覧いただきました
06:34
At the end, this head, this alien head,
99
348449
3272
さて このエイリアンの頭のような作品は
06:37
is attached to the building platform,
100
351745
2161
制作プラットフォームに付いていて
06:39
and when the process is done,
you just simply have to break the head
you just simply have to break the head
101
353930
6208
プリントが終わったら
サポートしている構造から
頭を取り外すだけで簡単に
頭を取り外すだけで簡単に
06:46
from the support structure you need,
102
360162
2738
06:48
and then everything is ready.
103
362924
2114
全部出来上がりです
06:51
So.
104
365843
1390
では
06:54
OK, but what does
the microprinter look like?
the microprinter look like?
105
368663
3295
実際の マイクロプリンターは
どんな形をしているのでしょうか？
どんな形をしているのでしょうか？
06:57
Well, maybe some of you
have already seen this picture.
have already seen this picture.
106
371982
3438
もうこの画像をご覧になった
人もいるかも知れません
人もいるかも知れません
07:01
I also brought it to you in person,
so I want to kindly introduce you
so I want to kindly introduce you
107
375444
5237
私も持参しましたので
みなさんにご紹介します
みなさんにご紹介します
07:06
to the 3-D microprinter,
which looks like this.
which looks like this.
108
380705
2950
これが３Dマイクロプリンターです
このような形のものです
このような形のものです
07:09
So it's very small,
it's really a desktop version.
it's really a desktop version.
109
383679
4073
とても小さくて
デスクトップ用のものです
デスクトップ用のものです
07:13
It's a really affordable system.
110
387776
1890
手の届く価格です
07:15
And we are really proud of it,
actually, and --
actually, and --
111
389690
4263
実際私たちはこれを
誇らしく思っていて —
誇らしく思っていて —
07:19
(Laughter)
112
393977
2000
（笑）
07:23
And you have this tiny little system;
there are bigger ones.
there are bigger ones.
113
397006
5718
これは小さな装置ですが
大きなものもあります
大きなものもあります
07:28
What can you do
with a cheap, affordable system?
with a cheap, affordable system?
114
402748
2617
廉価で購入しやすい装置があれば
何ができるでしょうか？
何ができるでしょうか？
07:31
For example, you all know
these hearing aids?
these hearing aids?
115
405389
4726
例えば みなさんご存知の
この補聴器はいかがでしょうか？
この補聴器はいかがでしょうか？
07:36
They have to be produced
individually for each person,
individually for each person,
116
410139
4353
補聴器は 個々の人に
合わせて作る必要があります
合わせて作る必要があります
07:40
so this is a perfect example
117
414516
1701
だから 格好の例です
07:42
for using this technology
to create the shell for a hearing aid.
to create the shell for a hearing aid.
118
416241
4556
この技術を使って
補聴器の外殻を作るんです
補聴器の外殻を作るんです
07:47
Normally, you go to the store,
they scan your ear,
they scan your ear,
119
421847
2829
通常では みなさんは店に行って
耳をスキャンしてもらって
耳をスキャンしてもらって
07:50
they send the data
to Germany via email, and --
to Germany via email, and --
120
424700
4336
店はそのデータを
メールでドイツに送って —
メールでドイツに送って —
07:55
(Laughter)
121
429060
1693
（笑）
07:56
and then they print it out with a --
122
430777
2277
そこで プリントアウトします
07:59
(Applause)
123
433078
1006
（拍手）
08:00
Thank you.
124
434108
1341
ありがとうございます
08:01
(Applause)
125
435473
3116
（拍手）
08:06
Then they print it out with a big machine,
126
440894
2261
そこでは 大型の機械でプリントアウトして
08:09
and then, when it's ready
to send back to Vienna
to send back to Vienna
127
443179
3542
それから ウィーンや
どこにせよ受取人のいる所へ
どこにせよ受取人のいる所へ
08:12
or wherever you are --
128
446745
1499
送り返す準備が整うか
08:15
via post --
129
449284
1168
郵便を使って
08:17
then they put in the electronics.
130
451249
1789
そこでやっと電子機器を入れるわけです
08:19
When you have a microprinter
in your store,
in your store,
131
453062
2377
でも マイクロプリンターが
店にあれば
店にあれば
08:21
you can go to the store,
132
455463
2064
店に行って
08:23
they scan your ear,
133
457551
1565
耳をスキャンしてもらって
08:25
they just press "Print,"
134
459140
2864
「プリント」ボタンを押すだけで
08:28
the 3-D model gets sliced,
135
462028
3446
３Dモデルがスライスされて
08:31
and you can go for a coffee,
136
465498
1643
その間にコーヒーを飲みにでも
08:33
you can go to the university,
whatever you want,
whatever you want,
137
467165
3300
大学にでも 好きな所に行けて
08:36
and instead of five days, you can have
your ear shell or your hearing aid
your ear shell or your hearing aid
138
470489
5547
補聴器に使う耳型を手に入れるまでに
５日もかからず
５日もかからず
08:42
in just one day.
139
476060
2536
たった１日で手に入るのです
08:45
And that is an example
of how these tiny little machines
of how these tiny little machines
140
479065
4288
これは一例ですが
このような小さな機械や
このような小さな機械や
08:49
or other cheap 3-D printers
could change our everyday lives.
could change our everyday lives.
141
483377
4520
他の廉価な３Dプリンターで
私たちの日常生活を変えることができます
私たちの日常生活を変えることができます
08:54
So thank you very much,
142
488539
1245
みなさんありがとう
08:55
and start printing whatever
you want, whatever you need.
you want, whatever you need.
143
489808
4047
なんでも好きなもの 必要なものを
３Dでプリントアウトし始めましょう
３Dでプリントアウトし始めましょう
08:59
(Applause)
144
493879
2030
（拍手）
ABOUT THE SPEAKER
Klaus Stadlmann - EngineerKlaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer.
Why you should listen
Klaus Stadlmann graduated from the Technical University of Vienna with a degree in Industrial Engineering. While pursuing his PhD at the Institute of Material Sciences and Technologies at Vienna's Technical University, Klaus led the project to develop the world's smallest 3D printer.
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com