[編譯] 加拿大科學家發(fā)明3D混凝土打印機
造房子可以像按按鈕那么容易。
加拿大不列顛哥倫比亞省科學家Paul Tinari發(fā)明了一款廉價、輕巧和快捷的3D打印系統(tǒng)。他表示,該系統(tǒng)可以在24小時內構造一個四居室的混凝土外框架,而且僅僅是傳統(tǒng)建造方式成本的10%。
Tinari認為,建筑業(yè)僅僅是眾多個可以通過3D打印技術變革的行業(yè)中的一個。
設備的運行是通過鋼索懸吊金屬籠中的混凝土澆筑噴嘴,鋼索依附于四座塔。
鋼索主要通過一臺計算機控制,獨立移動以實現(xiàn)對結構的精確打印。
盡管3D打印已經發(fā)展了數(shù)十年,然而Tinari相信,技術將最終實現(xiàn)更多經濟和機械應用。
“在建筑業(yè),這樣的趨勢正在形成”, Tinari表示?!笆澜绺鞯氐钠髽I(yè)正在生產3D打印機,但是很少實現(xiàn)商業(yè)化?!?/p>
現(xiàn)代的混凝土打印機經常需要笨重而易損的桁架或者機械臂,這就很容易發(fā)生事故而且很難運到目的地。為了解決這個問題,Tinari借鑒了伐木工人的技術,這些工人使用鋼索將很重的原木從山上轉移下來。
“最難的是軟件部分,我們需要去彌補震動和下垂,” Tinari表示,“一旦解決了這個問題,它就是一個簡單、輕便和有效的系統(tǒng),是其他系統(tǒng)價格的十分之一,很容易配置而且方便運到偏遠的地區(qū)?!?/p>
該打印機的原型是由民用高級研究計劃局資助開發(fā),該機構的所有者是企業(yè)家Kathleen Staples。在允許在各管轄區(qū)內建造的許可證發(fā)布之前,Tinari仍在等待打印結構進行官方的強度測試,但是他堅信,這個結構不僅能通過測試,而且強度會超過傳統(tǒng)的結構。
他表示,“到目前為止的測試表現(xiàn),這個3D打印墻體比澆筑混凝土更硬?!彼€強調,他與他的團隊正在對一種專門的混凝土混合物進行實驗,這種混凝土混合物納入碳纖維,取消了對鋼筋的需求。
Tinari稱自己與3D打印一見鐘情,自上世紀80年代就與該技術打過交道,那時候他為NASA提供咨詢服務。那時,需要大量的超級計算機工作數(shù)小時才能運行一臺打印機,而現(xiàn)在只需在一臺筆記本上操控。而且那時候也只能打印很少的材料,而現(xiàn)在,3D打印機可以處理數(shù)千種材料。
“你甚至可以打印一棟用巧克力做的房子”, Tinari開玩笑道。Tinari在他的書《The Joom Destiny》記錄了3D打印的歷史和可能的未來。他預計,快速3D打印機將在每個家庭和行業(yè)普及。
他表示,他的設備對低陸平原區(qū)快速解決經濟適用住房需求、自然災害后重新房屋(幾天而不是幾年)以及交通不便的偏遠原住民保留地危房重建尤其有用。
Tinari補充道,該技術還可以減少用工量,解決建筑業(yè)目前熟練勞動力緊缺的問題。但是,他立刻解釋了對打印機摧毀就業(yè)機會的擔憂。
“這發(fā)生在先前技術革命時,當時涉及馬匹,” Tinari說道,“馬匹養(yǎng)殖業(yè)數(shù)以千計的人失業(yè),但是他們在快速發(fā)展的汽車行業(yè)中獲得了新的就業(yè)。當然,很多人會失去他們的工作,但是更高層次的就業(yè)機會會在3D打印機行業(yè)產生。比失去的更多的工作會產生?!?/p>
Tinari的下一步計劃是6月在原住民保留地開始生產房屋,那里不需要建筑規(guī)范。
“我們將邀請檢驗員一道,證明技術的可行性,同時展示這些建筑優(yōu)于傳統(tǒng)建筑結構,” Tinari說道?!拔覀內栽谑褂门c羅馬人一樣的建筑方法,我認為我應該將我的知識和創(chuàng)新應用到建筑業(yè)。”
Tinari出生在美國康涅狄格州,五歲時遷到加拿大蒙特利爾。1981年,他從安大略省金斯頓女王大學工程物理學畢業(yè),后又獲得了布魯塞爾馮卡曼研究所流體動力學博士學位。他的研究涉及為NASA空間站開發(fā)熱傳輸系統(tǒng)。
編輯:鄭建輝
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