To urządzenie buduje domy strzelając gliną z prędkością 10 m/s
Glina jest powszechnie wykorzystywana do budowy prostych konstrukcji, takich jak chaty w biednych krajach. Mało który architekt widzi jej potencjał w projektach budowlanych na dużą skalę. Czy to się wkrótce zmieni? Taką nadzieję mają naukowcy ze Szwajcarii, którzy opracowali technologię druku uderzeniowego.
W GeekWeeku nie raz pisaliśmy o budynkach drukowanych w 3D, które powstają w wyniku tłoczenia kolejnych warstw betonu przy użyciu gigantycznych drukarek. Choć jeszcze technologia ta nie jest powszechnie wykorzystywana, to zdecydowanie do jej atutów można zaliczyć, m.in. to, że pozwala na szybszą budowę przy jednoczesnym zmniejszaniu kosztów i liczby opakowań w porównaniu do tradycyjnych metod. Oczywiście ma też swoje wady, jak choćby konieczność czasowego wstrzymywania prac, by osadzony beton mógł stwardnieć, przed dodaniem kolejnych warstw. Dodatkowo produkcja cementu wykorzystywanego w betonie jest jednym z największych źródeł emisji gazów cieplarnianych na świecie. Choć z drugiej strony warto zauważyć, że to nie są wady samej technologii, a konkretnie używanego materiału.
Uderzeniowy druk 3D wykorzystujący glinę ma znaczną przewagę nad betonem
Zestawiając powyższe niedogodności, naukowcy ze szwajcarskiego uniwersytetu ETH w Zurychu zwrócili swoją uwagę w kierunku gliny, mułu i pewnego materiału pochodzącego z ziemi od partnera przemysłowego uczelni - firmy Eberhard AG. Nie ujawniono dokładnie, o jaką substancję chodzi.
Skonstruowali więc maszynę, która według nich potrafi strzelać (choć może lepszym określeniem byłoby: zrzucać) bryłami materiału prosto w dół z prędkością do 10 m/s . Tak podawane porcje materiału łączą się ze sobą przy uderzeniu, stopniowo tworząc solidne ściany, kolumny lub inne zaprojektowane struktury. Ze względu na sposób budowy, końcowy produkt ma charakterystyczny wygląd, co w pewnych sytuacjach można potraktować jako ozdobne wykończenie. Jeśli jednak projekt uwzględnia gładkie ściany, wówczas bez większego problemu można wykorzystać ramię robota z obrotową tarczą, do wygładzenia powierzchni.
Na razie systemu używano do drukowania prostych struktur, ale naukowcy pracują nad metodami robotycznego integrowania konstrukcji wspierających z gliną w trakcie osadzania. Opracowują także specjalne oprogramowanie, które pozwoli kierować budową większych struktur metodą uderzeniową. Ostatecznie celem ma być możliwość budowania znacznie większych i bardziej złożonych konstrukcji.
Czy jest szansa, że w ogóle będzie zainteresowanie taką technologią? Jest duża szansa, zwłaszcza jeśli prześledzimy rozwój budownictwa drewnianego. Kojarzymy je przede wszystkim z domami jednorodzinnymi oraz zabytkowymi obiektami sakralnymi. Tymczasem powstają kolejne budynki, a nawet całe osiedla i wieżowce z tego naturalnego surowca. Prowadzone są również zaawansowane badania nad wytrzymałością drewnianych obiektów w warunkach silnych trzęsień ziemi.
Troska o klimat zmienia budownictwo i skłania do zainteresowania się nowymi metodami. Wiele testów druku 3D z naturalnych materiałów wykonywana jest przede wszystkim pod kątem poprawy jakości życia w biednych krajach, np. w Tanzanii.
