利用增材制造技術(shù)“打印”建筑物

　　據(jù)中國(guó)國(guó)防科技信息網(wǎng)報(bào)道，通過(guò)3D打?。ㄔ霾闹圃欤┘夹g(shù)打印出手槍、假肢已經(jīng)不是什么新鮮事了，現(xiàn)在可打印列表里面可能增加更大更重的東西——混凝土建筑。

　　由美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室（ONR）和國(guó)家自然科學(xué)基金（NSF）輪廓設(shè)計(jì)組資助的一家公司正在研究利用混凝土為原料“打印”出建筑。該公司創(chuàng)始人比洛克·霍什內(nèi)維斯是南加州大學(xué)的一名教授，也是該校制造工程研究項(xiàng)目的主任。

　　按照霍什內(nèi)維斯教授的說(shuō)法，利用混凝土打印機(jī)可以在一天之內(nèi)造出一座2500平方英尺（約合232平方米）的建筑。這對(duì)軍隊(duì)來(lái)說(shuō)意義重大，意味著士兵們可以在基礎(chǔ)設(shè)施缺乏的偏遠(yuǎn)地區(qū)迅速擁有永久性的建筑，只需要戰(zhàn)斗工程部隊(duì)利用C-17等運(yùn)輸機(jī)將建筑打印機(jī)和混凝土材料運(yùn)送到位，建筑就可以很快建成。

　　從本質(zhì)上講，增材制造和其它計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）項(xiàng)目并沒有什么不同。但一般的CAM是根據(jù)程序，利用車床等工具將原材料“減小”為零部件的過(guò)程，而增材制造則是一層一層地“增加”。通過(guò)逐層累積建造出內(nèi)墻和外墻、門窗的空間、各種水電空調(diào)管網(wǎng)。

　　在2013年的一段視頻中，霍什內(nèi)維斯曾介紹稱，他所研制的打印機(jī)所制造的混凝土墻壁的抗壓強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到了10000psi（約合68.95MPa）。根據(jù)波特蘭水泥協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，全美國(guó)范圍內(nèi)的普通混凝土的抗壓強(qiáng)度也不過(guò)7000psi，而抗壓強(qiáng)度超過(guò)14500psi的則被視為高強(qiáng)度混凝土了。

　　霍什內(nèi)維斯稱，混凝土基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)是現(xiàn)在唯一不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批量生產(chǎn)的東西了，同時(shí)，每年在建筑過(guò)程中還有1萬(wàn)人死亡、40萬(wàn)人受傷。鑒于美軍士兵在伊拉克和阿富汗執(zhí)行任務(wù)時(shí)缺乏足夠的永久建筑，混凝土增材制造技術(shù)對(duì)國(guó)防部的意義不言自明。

　　展望更遠(yuǎn)的未來(lái)，人類可能在新世紀(jì)結(jié)束前殖民月球或火星，霍什內(nèi)維斯稱，利用3D打印機(jī)在外星球上打印出相關(guān)建筑設(shè)施也不失為一種可能的解決方案。