34年前、チャック・ハルはステレオリソグラフィーを開発しました。これは、現在では3Dプリンティングという広範な概念の元となる積層造形システムの祖です。それから数年、何千人もの人々が創造性と創意工夫を注ぎ込み、3Dプリントされた車体部品、橋梁、そして自動車までもが生み出されてきました。
しかし、ロンドンを拠点とするイスラエルの工業デザイナー、ロン・アラッドは、一見するともっと平凡な挑戦に挑んでいる。彼は3Dプリンターで本を印刷しているのだ。
「3Dプリンティングは文字から『プリンティング』という言葉を奪った」と、アラッド氏はロンドンのスタジオでPopSciに語った。「私たちはただ、それを返しているだけなんだ」
インターネット上では、アラドはおそらく「2人の修道女」自転車で最もよく知られているでしょう。これはスチール製のシングルギア自転車で、車輪は薄く柔軟な鋼鉄を渦巻き状に束ねて、デイジーの花びらのような大まかな円形に作られています。この自転車は一見すると乗れそうにありませんが、実際にはちゃんと機能します。ペダルを速く漕ぐと車輪が消え、自転車が浮かび上がります。
3Dプリントの本は、浮かぶ自転車を作るのに比べれば簡単そうに見えます。人類はアメリカ大陸が植民地化される以前から、本を大量に印刷してきました。しかし、3Dプリントによって可能性が広がったとはいえ、本、特に製本部分を含む一体型の本を3Dプリントするのは困難です。
「難しい」というのがポイントだとアラド氏はニヤリと笑って言う。アラド氏によると、これは3Dプリンターで一回印刷された史上初の書籍になるという。2014年、トム・バートンウッド氏はシカゴ美術館と共同で、同美術館所蔵の浅浮き彫り美術を3Dプリンターで制作した。しかし、その書籍は各ページが別々に印刷され、製本された。アラド氏の書籍は、全て一回で印刷・製本される。そして、少なくとも1冊は宇宙で印刷される。NASA、日本宇宙機関（JAXA）、欧州宇宙機関（ESA）との協力により、国際宇宙ステーションで印刷される予定だ。
アルバート・アインシュタイン財団は、アインシュタインの一般相対性理論だけでなく、アインシュタインが象徴する創造性、独創性、そして人間性を記念する1年間にわたる記念事業の一環として、この本の制作を委託しました。しかし、当初の構想は書籍ではなく、アインシュタインの胸像でした。
「私たちは頼まれたことをうまくこなすことができません」とアラド氏は言う。「常に変化を求めているのです。」
アインシュタインの象徴的な頭部、つまりあの髪の形にするというアイデアはそのまま残った。科学、芸術、社会正義の分野で世界で最も優れたクリエイターたちに意見をもらうというアイデアも残った。しかし、署名の代わりに、アインシュタインが最もよく知られているもの、つまり彼らの最も先見の明のあるアイデアを、詩やエッセイ、あるいはスケッチの形で提供してもらうことになる。この本は、単なる本以上のものになるという考えのもと、科学から文学、リーダーシップ、テクノロジー、宇宙まで、10の分野に合計100人の寄稿者がいる予定だ。この本は、タイムカプセルのようなもので、300部限定で発行され、今秋、モントリオールでアインシュタイン・レガシー・プロジェクトが「世紀の晩餐会」と呼んでいるイベントで発表される予定だ。現時点では、ノーベル物理学者のスティーブン・チューが寄稿している。このプロジェクトに関わっている人々の中には、建築家のフランク・ゲーリー、作家のチママンダ・ンゴズィ・アディーチェ、パウロ・コエーリョなどもいる。
それぞれのビジョナリーに1ページずつ割り当てられるため、アラドは合計100枚の3Dプリントシートを作成することになります。そうです、この本は50枚ではなく100枚のシートで構成するのです。従来の印刷本は通常両面印刷ですが、アラドが採用している選択的レーザー焼結法（SLS）と呼ばれる3Dプリント技術では、文字がステンシルのようにネガティブスペースに印刷されます。
「私たちにとって、それは技術的な課題でしたし、今もなお課題です」と、写真の2人の修道女の自転車に乗っているロン・アラッド・スタジオのデザイン責任者、マーカス・ハースト氏は語る。大きな課題の一つは、これを複数のパーツではなく、一つのピースに仕上げたいということだ。そして、それを実現するには3Dプリントの限界にぶつかる。射出成形プロセスでは、必要な結果が得られなかったのだ。
3Dプリンティングといえば、多くの人が思い浮かべるプロセスです。これは積層造形法で、溶融物を使ってレゴのように構造物を「積み上げる」ものです。一方、選択的焼結法は物質同士を融合させることで機能します。もともとは微細な金属のはんだ付けを行うために開発された技術です。一般的なカミソリの刃とハンドルを接合するような精密な作業ですが、この技術は芸術を含む様々な用途に拡張されてきました。
「砂の層があると想像してください」と、マサチューセッツ工科大学（MIT）機械工学部の准教授、ニコラス・ファン氏は言います。「そして、砂の上でなぞってページを形作ることができる糊ペンがあります。」糊を塗った部分は必ず融合し、ページは糊が砂の層に届く深さまでしか形成されません。
選択的レーザー焼結（SLS）の場合、レーザーが接着剤のペンとなり、砂は様々な粉末のいずれかとなります。「ナイロン、ポリスチレン、そして時にはシリコンガラスと何らかの溶融ポリマーコーティングの混合物を含む生砂も、選択的レーザー焼結に使用できます」とファン氏は言います。
レーザーはページの形状と文字の外側をトレースし、層が冷えるのを待ってから次のページを作製します。ファン氏によると、実験室規模では、選択的レーザー焼結法（SLS）は10マイクロメートルという極薄の層を印刷できるとのことです。これは髪の毛の10分の1の太さに相当します。
アラッドの本の紙は厚くなっています。文字の形に合わせて穴を開ける必要があるからです。また、すべての本を同じ印刷工程で作っているため、ページ同士がくっつくという問題にも対処しなければなりません。「製本には素材の柔軟性を頼りにしています」と彼は言います。
科学と芸術を連続体上の対極として捉えるのは容易だ。前者はハード、後者はソフト、そしてその他はすべてその中間に位置する。本書は芸術でありながら、既存の技術の限界に挑戦している。ある意味、アインシュタインの考えに合致しているように思える。彼は「科学は実用的な目的のために使われると停滞する」と言ったのだ。
