جنرال لواء

أكثر المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد طموحًا في العالم


كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد موجودة منذ ثمانينيات القرن الماضي ، ولكن بالنسبة إلى الشخص العادي ، فقد بدأت حقًا في أن تكون مهمة فقط في السنوات القليلة الماضية. لقد قام الناس حول العالم بتوسيع نطاق تطبيقاتها. من الغذاء ، إلى الأطراف الصناعية ، إلى الأعضاء البشرية الفعلية ، وأكثر من ذلك بكثير - أحدثت التكنولوجيا بالفعل ثورة ليس فقط في التصنيع ولكن في الحياة. يحاول العديد من الباحثين والشركات حول العالم أيضًا الابتكار في هذا المجال من خلال تطوير طابعات ميسورة التكلفة وصغيرة الحجم لاستخدام المستهلك.

في حين أن الطباعة ثلاثية الأبعاد كتقنية تصنيع تستعمر عالمنا كله ، فإن بعض أكثر التطورات إثارة للاهتمام تحدث في مجال البناء. ويرجع هذا في جزء كبير منه إلى حقيقة أن صناعة البناء التقليدية ليست ذكية للغاية ، وتميل إلى ارتفاع التكاليف المرتبطة بها ومتطلبات العمالة. وإذا فكرت في الأمر ، لم يكن هناك أي ابتكار كبير في البناء التقليدي منذ بداية العصر الصناعي. ما رأيناه هو مجرد تحسينات تدريجية تمت إضافتها بشكل كبير ، ومع ذلك لم نحقق تقدمًا كبيرًا.

ومن ثم فإن المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد هي هبة من السماء في قدرتها على أن تكون بيئية واقتصادية وقابلة للتكيف ورشيقة (من حيث الجداول الزمنية ومتطلبات العمل). فيما يلي بعض المباني والهياكل المطبوعة ثلاثية الأبعاد الأكثر طموحًا وريادة في العالم:

متخيل ومصمم ومطبوع: مشاريع منتهية

المقصورة الحضرية: بساطتها صحيحة

يصف الموقع الإلكتروني للشركة التي تقف وراء هذا المشروع ، DUS Architects ، ومقرها أمستردام ، المقصورة الحضرية على النحو التالي:

تعيد المقصورة الحضرية المطبوعة ثلاثية الأبعاد التفكير في الحميمية والمساحة الفردية داخل المدينة. أدى الإدخال الدقيق إلى تغيير المنطقة الصناعية السابقة من مكان شاسع فارغ إلى ملاذ للهروب من سرعة الحياة اليومية والاستمتاع بالصيف والواجهة البحرية وغروب الشمس مع الأصدقاء أو بمفردك.

[مصدر الصورة: المهندسين المعماريين DUS]

تشتهر DUS ، الشركة الدولية ، بهندستها المعمارية الفريدة باستخدام الابتكار التكنولوجي ، والمشاريع التي يمكن أن تحدث تأثيرًا إيجابيًا على الكوكب. يحاول تصميمهم إنشاء رفاهية مستدامة تخفف من الحدود بين الداخل والخارج. حتى أنه يأتي مع حوض استحمام خارجي ، ويقصد به أن يكون ملاذًا أو ملاذًا بدلاً من مساحة معيشة بدوام كامل.

منزل Apis Cor Stupino: البناء الليلي ، حرفيا

تم بناء هذا المنزل المريح المكون من طابق واحد والذي تبلغ مساحته 38 مترًا مربعًا (409 قدمًا مربعًا) في منشأة اختبار شركة Apis Cor ومقرها سان فرانسيسكو في ستوبينو بموسكو. تمت طباعة الجدران والقواطع ومغلفات البناء ذاتية الدفع في أقل من 24 ساعة. بعد الانتهاء من هياكل الجدران ، تمت إزالة الطابعة من المبنى بواسطة رافعة مناور. Apis Cor هي أول شركة تقوم بتطوير طابعة ثلاثية الأبعاد للإنشاءات المتنقلة تتيح التصنيع الكامل في الموقع للمباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يمكن أن تكون مثل هذه الجداول الزمنية السريعة للبناء مفيدة جدًا في المواقف التي تجبر فيها كارثة طبيعية أو مخالفات سياسية الناس على اقتلاع منازلهم.

مكتب دبي المطبوع ثلاثي الأبعاد: إحداث ثورة ليس فقطالمعيشة

[مصدر الصورة: حكومة دبي]

تم إنشاء هذا المكتب المبتكر والعصر الجديد منذ عام تقريبًا ، باستخدام مزيج من الأسمنت ومجموعة من مواد البناء المصممة والمصنعة في الإمارات العربية المتحدة والولايات المتحدة. يعتبر المبنى المكتبي جزءًا من استراتيجية دبي للطباعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تهدف إلى استغلال التكنولوجيا لخدمة البشرية وتعزيز مكانة الإمارات ودبي كمركز رائد لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بحلول عام 2030. المبنى على الإمارات تم افتتاح مباني الأبراج قبل حوالي عام ، وتضم حاليًا المكتب المؤقت لمؤسسة دبي للمستقبل.

جناح VULCAN: دفع حدود الخيال

يمتد 8.08 أمتار (26.5 قدمًا) في الطول و 2.88 متر (9.4 قدم) في الارتفاع ، كان هذا الهيكل المؤقت اندماجًا للعديد من وحدات الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تم تجميعها معًا ، ويحمل رقم غينيس العالمي للأرقام القياسية لكونه "أكبر جناح معماري مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم". تم وضع تصور لهذا الكيان وتحقيقه من قبل المهندسين المعماريين Yu Lei و Xu Feng من مختبر التصميم الإبداعي (LCD) ، بكين. تم الكشف عنه في أسبوع التصميم في بكين 2015. لم يكن القصد إنشاء مثل هذا الهيكل فحسب ، بل كان أيضًا دفع حدود العمارة وتحديها.

قلعة خرسانية مطبوعة ثلاثية الأبعاد: لماذا لا

[مصدر الصورة: أندريه رودينكو / توتال كوستم]

هذه أعجوبة حقيقية ، ليس فقط لأنهاقلعة، ولكن أيضًا لأنه في وقت إنشاء مشروع الفناء الخلفي هذا في عام 2014 ، لم تكن الطابعات ثلاثية الأبعاد التي يمكن أن تعمل مع الخرسانة متاحة تجاريًا. التي لم تطرد المقاول أندريه رودينكو ؛ بدلاً من ذلك ، قام بتطوير طابعة ثلاثية الأبعاد مخصصة لبثق الخرسانة وبناء الهيكل من الصفر ، في الفناء الخلفي لمنزله.

يشارك أندري أيضًا في مشاريع أكثر "جدية" في مجال المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، ومن أشهرها فندق لويس جراند المطبوع ثلاثي الأبعاد في الفلبين. تحقق من بعض تفاصيل عمله في هذه المقالة.

بوابة جاليفر: هل قال أحدهم خيال؟

[مصدر الصورة:بوابة جاليفر]

في حين أن هذا واحد مطبوع بشكل جزئي ثلاثي الأبعاد ، فإنه يستحق بالتأكيد مكانًا في هذه القائمة ، لكونه عالمًا مصغرًا متقدمًا تقنيًا وغامرًا ، وهو واسع مثل كتلة المدينة. يتضمن معرض تايمز سكوير هذا منمنمات لمعالم معروفة من جميع أنحاء العالم ، متصلة بأساليب النقل المناسبة. المعروضات بمقياس 1:87 ، بدلاً من أن تكون ثابتة ، مليئة بالحركة ، مثل المطار الذي تقلع وتهبط فيه الطائرات. سيكون هناك العديد من القطارات والسيارات المتحركة ، وحتى نموذج لمحطة الفضاء الدولية يحوم فوقها. كما يعرضون على المؤيدين والزائرين الأوائل فحص أجسادهم بالكامل وإعادة تكوينها كأرقام في الشاشة.

PassivDom: نسخة القرن الحادي والعشرين من المقصورة في الغابة

[مصدر الصورة: باسيف دوم]

هذا واحد هو ملاذ شخصي فريد من نوعه ، منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد خارج الشبكة ، وهو متحرك بالكامل ومستقل ، ويتم التحكم فيه بواسطة هاتفك الذكي ، ولكنه يأتي مع ميزات خمس نجوم وراحة. وفقًا للموقع الإلكتروني ، فإن المنزل "يتمتع بالاكتفاء الذاتي من الطاقة بنسبة 100٪ ، ويقوم بتسخين الهواء وتكييفه وبه نظام تخزين للمياه". وهذا يسمح بـ "التحرر من خطوط نقل الكهرباء وأنابيب الغاز والسباكة". حتى أن الشركة الناشئة الأوكرانية تعد بالتسليم ليوم واحد للمشترين!

المشاريع القادمة: رؤى للمستقبل

ناطحة سحاب مطبوعة ثلاثية الأبعاد: عيشها بشكل كبير

أعلنت شركة Cazza Technologies للإنشاءات ومقرها دبي مؤخرًا أنها ستقدم أول ناطحة سحاب مطبوعة ثلاثية الأبعاد في العالم إلى دبي ، دون الكشف عن تفاصيل مثل ارتفاع المبنى المقترح أو عندما يكون جاهزًا.

يقول السيد Kelsey من Cazza Technologies: "من خلال تقنياتنا ، سنكون قادرين على بناء مبانٍ معمارية معقدة بسرعات لم يسبق لها مثيل". "الأمر كله يتعلق بوفورات الحجم حيث ستنخفض تكاليف التكنولوجيا العالية الأولية مع دخولنا مرحلة الإنتاج الضخم."

قال فرناندو دي لوس ريوس ، كبير مسؤولي التشغيل في Cazza: "يمكن اعتماد نظام طباعة الرافعة بسهولة مع الرافعات الحالية مما يعني أنه لا يتعين علينا بناء الرافعات من الصفر". "نحن نضيف ميزات جديدة لجعلها قابلة للتكيف مع سرعات الرياح العالية جنبًا إلى جنب مع استخدام نظام تنعيم الطبقات الذي ينتج أسطحًا مستوية تمامًا. لن تعرف أنها مطبوعة ثلاثية الأبعاد ".

منزل المناظر الطبيعية: لا بداية ، لا نهاية

[مصدر الصورة: منزل المناظر الطبيعية]

لماذا عبرت الدجاجة قطاع موبيوس؟

للوصول إلى نفس الجانب.

هذا المبنى المحير لمنزل المناظر الطبيعية من قبل شركة Universe Architecture (ومقرها أمستردام أيضًا) لم يكن مخططًا له في الأصل كطباعة ثلاثية الأبعاد ، لكن تعقيد هيكل المبنى لم يترك أي خيار آخر تقريبًا. في هذا المنزل ، المستوحى من الشكل الغريب لشريط موبيوس ، تتحول الأرضية بسلاسة إلى السقف ، ويتحول الداخل إلى الخارج. باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وهي مادة مضافة ، يمكن تصنيع شريط موبيوس اللامتناهي بدون قطع.

[مصدر الصورة: دبور]

قامت شركة WASP الإيطالية للطباعة ثلاثية الأبعاد بتركيب طابعة BigDelta ثلاثية الأبعاد في بلدية ماسا لومباردا ، وتعمل على إنشاء منتزه شامبالا التكنولوجي ، وهي قرية كاملة من المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، باستخدام مزيج من التربة والقش. أهم ما يميز هذا المشروع هو انخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض تكلفة البناء. ستتميز القرية أيضًا بمختبر مجهز بطابعات سطح المكتب ثلاثية الأبعاد لإنشاء أثاث وسيراميك وحلول طبية حيوية ، مما سيمكنها من تحقيق الاكتفاء الذاتي إلى حد كبير. ومن ثم ، فإن تقدم هذه القرية قد يحمل مفاتيح العديد من الابتكارات في استخدام مواد مستدامة ومنخفضة التكلفة في مساحة المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

ثاني أكسيد الكربون للخرسانة: قتل عصفورين بحجر واحد

في حين أن هذا المبنى ليس في حد ذاته مبنى أو هيكلًا ، إلا أنه قد يغير قواعد اللعبة في البناء. يعمل فريق بحثي متعدد الوظائف في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس على حل فريد قد يساعد في تقليل توليد غازات الاحتباس الحراري من إنتاج الخرسانة. إنهم يخططون لإنشاء عملية حلقة مغلقة لـ دورة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون: التقاط الكربون من مداخن محطة توليد الكهرباء واستخدامه لإنشاء مادة بناء جديدة - ثاني أكسيد الكربون2NCRETE - سيتم تصنيعها باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد. حتى الآن ، تم إنتاج مواد البناء الجديدة فقط كدليل على المفهوم ، باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد لتشكيلها في مخاريط صغيرة. بمجرد إحضار حجم الطباعة إلى المستويات المناسبة للبناء ، فإن هذه CO2يمكن استخدام وحدات NCRETE في المباني.

Curve Appeal ، منزل Freeform التابع لـ WATG: Reimagining Homes

فازت شركة WATG للهندسة المعمارية ومقرها شيكاغو في مسابقة العام الماضي لتصور "أول منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم". بتكليف من Branch Technology ، دعا موجز المسابقة إلى منزل عائلي بمساحة 55-74 مترًا مربعًا (600-800 قدم مربع) يعيد النظر في الجماليات المعمارية التقليدية ، وبيئة العمل ، وأنظمة البناء ، والبناء. شارك المهندسون المعماريون والمصممين والمهندسين والفنانين من جميع أنحاء العالم لاستكشاف كيف يمكن للمباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد أن تساعد في إنشاء مساحات معيشة مستدامة.

الحدود المطلقة

أبراج الفطريات القابلة للتحلل البيولوجي المطبوعة ثلاثية الأبعاد. على المريخ: لأننا نستطيع

اقترح المهندس المعماري الإسباني ألبرتو فيلانويفا من IDEA Architecture خطة جذرية للوضع المستقبلي الحتمي عندما يحتاج البشر إلى البدء في استخدام المريخ كمستوطنتهم التالية. بينما تهدف الخطة الجريئة إلى محاكاة العمليات البيولوجية لخلق ظروف معيشية مناسبة للإنسان ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد تكمن في قلب مراحلها المختلفة. باستخدام تربة المريخ والفطر الفطري (المعروف بقدراته الهيكلية وقدرته على تحمل الظروف الجوية القاسية) ، اقترح ألبرتو استراتيجية تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد والتلألؤ البيولوجي.

تتضمن المرحلة الأولى من التصميم تحرير المياه من حالتها تحت الصفر تحت الأرض ، عن طريق إسقاط طابعات ثلاثية الأبعاد على سطح الكوكب وإنشاء هياكل معدنية أنيقة من عناصر البازلت والعناصر الحديدية الموجودة بشكل طبيعي في التربة على الكوكب الأحمر. ستقوم هذه الهياكل بعد ذلك بتسخير الطاقة المتولدة من الحقول الكهرومغناطيسية لإذابة الجليد وإحضاره إلى سطح المريخ ، مما يخلق نظامًا من الحفر والبحيرات المملوءة بالمياه على مدى فترة تتراوح من 4 إلى 6 أشهر.

ستكون الخطوة التالية هي بناء أبراج لبناء الغلاف الجوي ، مطبوعة من راتنجات الإيبوكسي والفطريات. سيتم تصميم الميسليوم لسحب المياه من البحيرات التي تشكلت الآن على سطح المريخ ، مما يزيد من حجم البرج عضويا ، وتحويل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى أكسجين. تشير حسابات ألبرتو المستندة إلى البيانات المتاحة إلى أن كمية كافية من الأكسجين سوف تتراكم في غضون ستة أشهر تقريبًا للبدء في تكوين طبقة رقيقة من الغلاف الجوي حول الكوكب ، وفي غضون عامين تقريبًا ، ستكون هذه الطبقة جيدة بما يكفي للسماح بالتنفس البشري على المريخ.

بمجرد أن يتم تعيين البشر للوصول ، يوصي باستخدام محلول عضوي من البكتيريا الحيوية لتوليد الضوء. يمكن معايرة الطابعات ثلاثية الأبعاد لإنشاء مجموعة متنوعة من الهياكل للاستخدام البشري ، والتي تم تصميمها ليكون لها عمر 5 سنوات ، وبعد ذلك تتحلل بيولوجيًا (تتحلل بشكل طبيعي) ، مما يضمن الحد الأدنى من التلوث لبيئة المريخ.

بعد النظر في كل هذه المشاريع والعديد من المشاريع الأخرى ، من الضروري أن نفهم أنه حتى مع كل الضجة حول كون الطباعة ثلاثية الأبعاد رخيصة ، فإن تكاليف المعدات اليوم مرتفعة ، مما يحافظ على انتشار المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد تحت السيطرة نسبيًا تكلم. أيضًا ، المواد التي يمكن العمل بها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد نظرًا لأن التكنولوجيا محدودة حاليًا ، وسيستغرق الأمر بعض الوقت للتعود على أولئك الذين يعيشون أو يعملون في المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد. لذلك ، بينما سنرى بالتأكيد المزيد من المباني والمنشآت المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد في السنوات القادمة ، فإن إصلاح وجه صناعة البناء لا يزال بعيدًا.

راجع أيضًا: قرارات هندسية مثيرة للاهتمام حول العالم

بقلم سوديب كور بانسي


شاهد الفيديو: طابعة 3D طبعت من خلالها مجسمات ألعاب Creality Ender 3 MAX (شهر اكتوبر 2021).