來(lái)源:中國日報
機器人可以自動(dòng)操作樓房的建設。
機器人帶著(zhù)攪拌好的混凝土罐
一個(gè)裝有機械臂的測試墻
一個(gè)輪廓成形制作機械手臂正在機械中心接受測試
據外媒22日報道,美國航天局(NASA)出資與美國南加州大學(xué)合作,最新研發(fā)出“輪廓工藝”3D打印技術(shù),24小時(shí)內就可以印出大約232平方米的兩層樓房子,只要一個(gè)按鍵就可以操控機械打印出房子。由于大大節約了建筑時(shí)間和建筑成本,該技術(shù)讓人類(lèi)在移民月球或火星后可以就地取材,快速并且批量打印出“外星屋”。
速度快
24小時(shí)
打印出232㎡大宅
美國南加州大學(xué)的“輪廓工藝”3D打印技術(shù)項目,由美國航天局出資贊助。據“輪廓工藝”項目負責人、南加州大學(xué)教授比赫洛克·霍什內維斯介紹,“輪廓工藝”其實(shí)就是一個(gè)超級打印機器人,其外形像一臺懸停于建筑物之上的橋式起重機,兩邊是軌道,而中間的橫梁則是“打印頭”,橫梁可以上下前后移動(dòng),進(jìn)行X軸和Y軸的打印工作,然后一層層地將房子打印出來(lái)。
“輪廓工藝”的工作速度非???,24小時(shí)之內能打印出一棟兩層樓高、2500平方英尺(約合232平米)的房子。“輪廓工藝”3D打印技術(shù)目前已可以用水泥混凝土為材料,按照設計圖的預先設計,用3D打印機噴嘴噴出高密度、高性能混凝土,逐層打印出墻壁和隔間、裝飾等,再用機械手臂完成整座房子的基本架構。全程由電腦程序操控。
成本低
省錢(qián)省力省料
更快更環(huán)保
據介紹,為了節省建筑材料,“輪廓工藝”機器人打印出來(lái)的墻壁是空心的,雖然質(zhì)量更輕,但它們的強度系數約為10000psi(即每平方英寸能夠承受10000磅壓力)——遠遠超過(guò)了傳統房屋的墻壁,而且節省了20%-25%的資金和25%-30%的材料。
“輪廓工藝”最大的節省還是人力,通過(guò)使用3D打印機,“輪廓工藝”將節省45%到55%的人工,相應地也會(huì )使用更少的能源,排放更少的二氧化碳,不僅大大降低了成本,而且大大提高了速度。
該機器人不僅可負責打印外墻,鋪地板、水管、電線(xiàn),甚至連上漆、貼墻紙也一手包辦,但它并不能完全取代工人,住宅建筑的許多部分,諸如水電、供熱管道、門(mén)窗和吊頂等仍需要借助工人手工完成安裝。
外形美
波浪形外墻
更美觀(guān)更環(huán)保
雖然“輪廓工藝”技術(shù)還存在一些不足,但它的誕生意味著(zhù)在這個(gè)領(lǐng)域會(huì )有許多新工種出現。目前,該項目已經(jīng)獲得眾多建筑機構和公司的關(guān)注。
霍什內維斯教授強調,這項新技術(shù)還可以將建筑構件根據需要制成任意形狀,不一定非得是傳統的直線(xiàn)形,比如可以讓房屋墻面擁有弧形或波浪形的獨特外觀(guān),既豐富了建筑的美感,又符合經(jīng)濟及環(huán)保效益。此外,它還可以在災區重建、貧民區改造中大顯身手。
霍什內維斯教授表示,到了2050年,3D打印房子將成為一種成熟的技術(shù),到時(shí)候堅固度將不是首要考慮的問(wèn)題,現在生產(chǎn)的各種高強度塑料建材保證5年至10年需求是沒(méi)問(wèn)題的,而且也達到了住房人群的要求。況且由于成本低廉,過(guò)幾年換一套也完全不在話(huà)下。
太空夢(mèng)
就地取材
批量打印外星屋
值得一提的是,“輪廓工藝”技術(shù)不僅僅被局限在地球使用,還可以運用于外太空。據聯(lián)合國估計,2050年全球人口將達到史無(wú)前例的96億人,地球居住空間將更為擁擠,荷蘭非營(yíng)利組織“火星一號”從20萬(wàn)報名者中挑出1058人,參加移民火星訓練,預計將挑選出24位移民者,2024年分成6個(gè)梯次依序升空到火星居住。而人類(lèi)未來(lái)若要移居其他星球,解決住宅問(wèn)題可謂首要任務(wù)。
霍什內維斯教授稱(chēng),如果未來(lái)人類(lèi)要在月球上建造棲息地,九成建材有望取自月球土壤,而其余材料則或需由宇宙飛船從地球運往月球。由于“輪廓工藝”可以更快速、更環(huán)保地批量建造出適合人類(lèi)居住的建筑,可以想見(jiàn),隨著(zhù)這項前沿技術(shù)趨于純熟,太空移民有望過(guò)著(zhù)更舒適的生活。