スポーツイベントは、技術革新を生み出す温床です。
競技スポーツでは、選手、コーチ、デザイナー、エンジニア、スポーツ科学者が、優位性をもたらす新たな改善策を絶えず模索しています。
パラリンピックには多様な能力を持つ選手が参加しており、義肢、車いすその他の特殊な器具を使用する選手も多くいます。
3Dプリンティングは、個々に合わせた用具をより手頃な価格で提供する一助となり得ます。
パラリンピックのような主要なスポーツイベントは、技術革新を生み出す温床です。選手、コーチ、デザイナー、エンジニア、スポーツ科学者は、優位性をもたらす次の改善策を絶えず模索しています。過去10年間で、3Dプリンティングは、ツールとなり、ランニングやサイクリングなどの競技の向上を促すとともに、パラリンピック選手にもますます活用されています。
パラリンピックには、さまざまな能力を持つ選手が参加し、幅広い異なる種目で競技しています。多くの選手が、最高のパフォーマンスを発揮するために義肢、車いすその他の特殊な器具を使用しています。
興味深い問いの一つは、特殊な技術を利用できる選手と利用できない選手との格差を、3Dプリンティングが広げるのか縮めるのかということです。言い換えれば、今では多くの家庭、学校、大学、メーカースペースで見られるようになった3Dプリンターの普及は、メーカースペースが、公平な競争条件の実現に役立つのかということです。
大量生産の発想は捨てる
手袋、靴、自転車などの大量生産される用具は、一般的に健常者の典型的な体形や競技スタイルに合うように設計されています。そのため、多くのパラリンピアンには適さない場合があります。一方、一点ものの個別仕様の用具は、製作に費用と時間がかかります。そのため、一部の選手にとっては利用が制限されたり、専門的に製作された用具ほど高度ではないかもしれない「自作」の解決策を自ら考案しなければならなかったりすることがあります。
3Dプリンティングは、個々に合わせた用具をより手頃な価格で提供できます。英国のトライアスリートであるジョー・タウンゼントや米国のトラック競技選手アリエル・ラウシンなど、元パラリンピアンの多くは、現在では3Dプリンティングを使って、自分自身と車いす競技の仲間のために個々に合わせた手袋を製作しています。これらの手袋は、選手の手の上に成形されたかのようにフィットし、状況に応じて異なる素材で印刷することができます。例えば、タウンゼントは競技での最大限のパフォーマンスのために硬い素材を使い、練習用には快適で怪我をしにくい柔らかい手袋を使っています。
3Dプリントされた手袋は安価で、迅速に製作でき、破損するたびに印刷し直すことができます。デザインは写真や動画と同じくデジタルであるため、選手からのフィードバックに基づいて修正したり、部品が緊急に必要な場合には最寄りの3Dプリンターに送信したりすることさえ可能です。
より強く、より良く、より速く、より力強く
トップアスリートは、3Dプリントされた部品が求められる性能の要求に耐えるだけの強度を持つかどうかを懸念するかもしれません。幸いなことに、3Dプリンティング用の素材は大きく進歩しており、多くの3Dプリンティング企業が、医療から航空宇宙まで、さまざまな産業での用途に合わせて独自の配合を開発しています。
2016年には、パラリンピックで使用された初の3Dプリント義足を目にしました。ドイツのトラック競技サイクリストであるデニーズ・シンドラーが使用したものです。ポリカーボネート製で、以前のカーボンファイバー製義足よりも軽量でありながら、同等の強度を持ち、よりフィットしていました。
研究では、スプリント種目のサイクリストは1,000ニュートンを超える力を発生させられることが示されており（加速時に、100キログラムの人が自分の上に立った場合に感じるのと同じ力です！）、このような義足は非常に強く耐久性のあるものである必要があります。シンドラーの義足は、東京大会で銅メダルを獲得する助けとなりました。
パラリンピック用具の3Dプリントに用いられる、より先進的な素材にはカーボンファイバーも含まれ、タウンゼントはこれを使って自身のハンドバイク用の完璧なクランクアームを製作しています。3Dプリンティングでは、強化カーボンファイバーを必要な箇所に正確に配置することができ、部品の剛性を高めつつ軽量性を保てます。その結果、アルミニウム製の部品よりも高い性能の部品が得られます。
3Dプリントのチタンは、カスタム義手にも使用されています。例えば、ニュージーランドのパラリンピアンであるアナ・グリマルディは、標準的な義手では実現できない方法で50kgの重りをしっかりと握ることができます。
異なる技術の連携
3Dプリンティングで最大の成果を得るためには、他の技術と組み合わせて使用する必要があります。例えば、3Dスキャンは、写真の集合や専用の3Dスキャナーを用いて選手の身体の一部をデジタル化し、設計プロセスにおいて重要な役割を果たすことがよくあります。
こうした技術は、座席の型を3Dスキャンするために使用されており、オーストラリアの車いすテニスチャンピオンであるディラン・アルコットのために、エンジニアが最大限の快適性、安定性、性能を備えた座席を製造できるようにしています。
3Dスキャンはまた、完璧にフィットするグリップの製作にも使用されました。オーストラリアのアーチェリー選手であるタイモン・ケントン＝スミスのためのもので、彼は生まれつき左手の一部がありません。グリップは、オーストラリア・スポーツ研究所において硬い素材と柔らかい素材の両方で3Dプリントされ、衝撃吸収性を備えた、より信頼性の高い弓のグリップを実現しました。グリップが破損した場合でも、同一のものを容易に印刷し直すことができます。これは、わずかに差異が生じる可能性があり、製作に長い時間がかかる新しいものを、誰かが手作業で作ることに頼る必要がないことを意味します。
世界経済フォーラムは、多様性、公平性、包摂性について何に取り組んでいますか？
新経済社会センターは、経済と技術の変化が雇用、スキル、機会をどのように再構築しているのかを理解できるよう、リーダーをつないでいます。
共有された知見と協働を通じて、同センターはパートナーが、移行期において人々と社会を支える包摂的な経済モデルを探求できるよう支援しています。
これらの技術はいずれも次第に利用しやすくなっており、エリートではない選手もより多くの独自の部品を試すことができるようになっています。アマチュアもプロも、すでに3Dプリントのソールを備えたランニングシューズや、3Dプリントのカスタム自転車フレームを購入することができます。自分専用の3Dプリンターを持っている人は、サーフフィン、サイクリング用アクセサリーなどを無料でダウンロードし、数ドルほどで印刷することができます。
ただし、自宅の3Dプリンターですぐにチタン製の部品を作れるようになると期待しないでください。この技術は一定程度、公平な競争条件の実現に役立っていますが、エリートアスリートは依然として特殊な素材や工学の専門知識を利用できるため、技術面での優位性を保っています。
