Domy z drukarki

Technologia 3D proponuje nowe podejście do budownictwa. Będzie ono szybsze, dokładniejsze i tańsze.

Aktualizacja: 02.05.2017 17:04 Publikacja: 01.05.2017 20:35

Drukowanie konstrukcji o średnicy 15 m i wysokości 3,6 m zajęło urządzeniu zaledwie 14 godzin

Drukowanie konstrukcji o średnicy 15 m i wysokości 3,6 m zajęło urządzeniu zaledwie 14 godzin

Foto: materiały prasowe

Jeśli zapomnimy o regułach tradycyjnego budownictwa, porzucimy definicje sufitu, podłóg, okien i puścimy wodze fantazji, możemy stworzyć projekt całkowicie odpowiadający naszym potrzebom i pragnieniom. W trakcie „drukowania" budynku można wprowadzić różne materiały i manipulować ich gęstością w celu uzyskania optymalnych kombinacji wytrzymałości, izolacji lub innych właściwości. Naukowcy twierdzą, że to podejście może umożliwić projektowanie i budowę nowych rodzajów obiektów, których nie da się stworzyć tradycyjnymi metodami.

Drukarka do architektury

Typowe urządzenia do drukowania 3D wykorzystują zamkniętą strukturę, konieczną do podparcia dysz. To stanowi duże ograniczenie. Można tworzyć obiekty jedynie o wielkości komory drukowania. Metoda opracowana przez zespół z Massachusetts Institute of Technology pod kierownictwem Stephena Keatinga odrzuca to ograniczenie.

System jest mobilny. Składa się z pojazdu gąsienicowego, zaopatrzonego w duże, przemysłowe ramię zakończone precyzyjną końcówką. Stanowi ona kontroler do sterowania dowolną konwencjonalną lub niekonwencjonalną dyszą konstrukcyjną, jaką stosuje się do wylewania betonu lub rozpylania materiałów izolacyjnych. Może być również zastosowana do narzędzi wykończeniowych, takich jak np. głowica frezująca.

Podczas testów prototypowa drukarka wytworzyła strukturę z pianki poliuretanowej, tworząc gotową formę do wlania betonu. To metoda konstrukcyjna podobna do znanych technik szalunkowych.

– Dzięki oparciu się na tradycyjnej technologii budowlanej, system może być łatwo przystosowany do istniejących budynków – wyjaśnia Keating. – Będzie też respektował istniejące przepisy budowlane, bez konieczności przeprowadzania zupełnie nowych ekspertyz.

Projekt zakłada, że docelowo cały system ma być autonomiczny. Wyposażony w czerpak, będzie gotowy zarówno do przygotowania powierzchni budynku, jak i pozyskiwania dostępnych materiałów. Obsługiwany elektrycznie lub nawet zasilany z paneli słonecznych stanie się samowystarczalny. Dzięki temu zespół projektantów widzi zastosowanie technologii 3D w budownictwie na terenach trudno dostępnych lub na obszarach dotkniętych kataklizmem, gdzie poszkodowanym potrzebne jest szybkie zapewnienie trwałego schronienia. Naukowcy sięgają wyobraźnią jeszcze dalej. Samowystarczalną drukarkę można będzie kiedyś wysłać na Antarktydę, a nawet na Księżyc lub Marsa.

Nowe możliwości, nowa stylistyka

– Przemysł budowlany od setek lat działa w ten sam sposób. Budynki są prostoliniowe, zbudowane głównie z pojedynczych materiałów, a przede wszystkim projektowane na standardowych planach – opowiada dr Keating. – Teraz możemy każdy budynek zindywidualizować i dopasować do środowiska. W przyszłości filary budynku mogłyby być umieszczone w lokalizacjach zaprojektowanych w oparciu o analizę radarową terenu, a ściany mieć różną grubość w zależności od kierunków świata. W zimnym klimacie budynek może mieć grubsze, bardziej izolowane ściany od północnej strony lub opływowe kształty w punktach, gdzie uderzają podmuchy wiatru.

Dysze nowego systemu drukującego 3D mogą być przystosowane do zmiany gęstości wylewanego materiału, a nawet do mieszania różnych składników w miarę przesuwania się ramienia urządzenia. Dzięki temu powstaną złożone kształty i zwisające elementy. Instalacje wodną i elektryczną można włożyć do formy przed wylaniem betonu, zapewniając jednocześnie gotowe, uzbrojone ściany.

– Dla mnie to nie tylko drukarka – mówi prof. Neri Oxman z Arts and Sciences w MIT Media Lab. – To całkowicie nowy sposób myślenia o cyfrowej produkcji i architekturze. Nasz projekt nadaje kierunek cyfrowym konstrukcjom i stwarza nowe możliwości na naszej planecie i poza nią.

Jeśli zapomnimy o regułach tradycyjnego budownictwa, porzucimy definicje sufitu, podłóg, okien i puścimy wodze fantazji, możemy stworzyć projekt całkowicie odpowiadający naszym potrzebom i pragnieniom. W trakcie „drukowania" budynku można wprowadzić różne materiały i manipulować ich gęstością w celu uzyskania optymalnych kombinacji wytrzymałości, izolacji lub innych właściwości. Naukowcy twierdzą, że to podejście może umożliwić projektowanie i budowę nowych rodzajów obiektów, których nie da się stworzyć tradycyjnymi metodami.

Pozostało 85% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Materiał partnera
Technologie kwantowe: nauka tworzy szanse dla gospodarki
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska