美國最新3D打印術:24小時內造出232平樓房

美國航天局(NASA)出資與美國南加州大學合作，最新研發出“輪廓工藝”3D打印技術，24小時內就可以印出大約232平方米的兩層樓房子，只要一個按鍵就可以操控機械打印出房子。由于大大節約了建筑時間和建筑成本，該技術讓人類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”。

機器人可以自動操作樓房的建設

　　速度快

　　24小時

　　打印出232平大宅

　　美國南加州大學的“輪廓工藝”3D打印技術項目，由美國航天局出資贊助。據“輪廓工藝”項目負責人、南加州大學教授比赫洛克・霍什內維斯介紹，“輪廓工藝”其實就是一個超級打印機器人，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，進行X軸和Y軸的打印工作，然后一層層地將房子打印出來。

　　輪廓工藝”的工作速度非常快，24小時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

　　省錢省力省料

　　更快更環保

　　據介紹，為了節省建筑材料，“輪廓工藝”機器人打印出來的墻壁是空心的，雖然質量更輕，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，通過使用3D打印機，“輪廓工藝”將節省45%到55%的人工，相應地也會使用更少的能源，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，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

　　更美觀更環保

　　雖然“輪廓工藝”技術還存在一些不足，但它的誕生意味著在這個領域會有許多新工種出現。目前，該項目已經獲得眾多建筑機構和公司的關注。

　　霍什內維斯教授強調，這項新技術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形，比如可以讓房屋墻面擁有弧形或波浪形的獨特外觀，既豐富了建筑的美感，又符合經濟及環保效益。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，到時候堅固度將不是首要考慮的問題，現在生產的各種高強度塑料建材保證5年至10年需求是沒問題的，而且也達到了住房人群的要求。況且由于成本低廉，過幾年換一套也完全不在話下。

　　太空夢

　　就地取材

　　批量打印外星屋

　　值得一提的是，“輪廓工藝”技術不僅僅被局限在地球使用，還可以運用于外太空。據聯合國估計，2050年全球人口將達到史無前例的96億人，地球居住空間將更為擁擠，荷蘭非營利組織“火星一號”從20萬報名者中挑出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個梯次依序升空到火星居住。而人類未來若要移居其他星球，解決住宅問題可謂首要任務。

　　霍什內維斯教授稱，如果未來人類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、更環保地批量建造出適合人類居住的建筑，可以想見，隨著這項前沿技術趨于純熟，太空移民有望過著更舒適的生活。