Dom z drukarki, czyli o druku 3D w dużej skali

Jeszcze całkiem niedawno drukarki kojarzyły się wyłącznie z papierem, na nasze życzenie zapełniały puste kartki literkami albo obrazkami...


... te czasy minęły bezpowrotnie. Oto bowiem, jeden z produktów pop-kultury i dzieł S-F stał się rzeczywistością. Od kilku już lat, jak grzyby po deszczu powstają kolejne firmy zajmujące się doskonaleniem drukarek 3D lub ich pożytecznym wykorzystywaniem.

Do niedawna czyste S-F

Po pierwsze małą amatorską drukarkę 3D może mieć każdy z was. Oczywiście, możecie zadać pytanie, po co mi drukarka 3D? Przewiduje się, że ten wynalazek może już w najbliższym czasie zrewolucjonizować system produkcji na świecie, a zjawisko to jest częścią 4 rewolucji przemysłowej. Być może już niebawem, zamiast masowo produkowanych i zunifikowanych towarów zamawiać będziemy spersonalizowane dobra dopasowane do naszych gustów i potrzeb, a wszystko to dzięki umasowieniu druku trójwymiarowego.

Głowica drukarki natryskująca szybkoschnące warstwy polimeru

Już w tym momencie istnieją urządzenia przystosowane do drukowania praktycznie wszystkiego, od plastiku, ceramiki i betonu począwszy, a skończywszy na pysznym cieście i czekoladzie. Oczywiście oprócz zajmowania się drukowaniem małych plastikowych ozdób lub nieziemskich ciasteczek, część inżynierów wzięła się za konstruowanie w większej skali. Druk budynków staje się powoli bardzo prężnie rozwijającą się dziedziną gospodarki. I nie ma się co dziwić, drukowanie domów wydaje się mieć więcej zalet niż potencjalnych wad.

Duperele wydrukowane na specjalne zamówienie

Po pierwsze drukowanie zajmuje mniej czasu niż standardowe wznoszenie gmachu. Jak łatwo się domyślić drukarki nie potrzebują, aż tylu przerw co ludzie i nigdy nie podpierają łopaty gapiąc się na kolegę trudzącego się w wykopie.

Nic się nie zmienia, robot drukuje, robotnik podtrzymuje łopatę...

Po drugie drukujesz dokładnie to co chcesz i dokładnie tak jak chcesz. Oznacza to olbrzymią oszczędność materiału. Logiczne wydaje się na przykład tworzenie ścian pustych w środku, dzięki czemu nie marnuje się surowców i zapewnia dodatkową izolację w postaci powietrznych bąbli. Drukowanie ścian umożliwia pozostawianie pustych przestrzeni, w których umieszcza się niezbędne instalacje i okablowanie.

Elementy konstrukcyjne wydrukowane z szybkoschnącego betonu

Po trzecie drukujesz z tego co masz pod ręką. Jak już wspominałem drukować można niemal ze wszystkiego. Do drukowania budowlanego wykorzystuje się najczęściej specjalny beton, ale Holendrzy wznoszą w Amsterdamie budynek mieszkalny ze specjalnej mieszanki tworzyw sztucznych. Są to tworzywa z recyclingu, co ciekawe budynek ma wyglądać jak każda inna stylowa kamienica w Amsterdamie, a po kilkudziesięciu latach użytkowania będzie można ją poszatkować i wydrukować coś innego z tego samego plastiku.
 

Element będący częścią amsterdamskiego Canal House 3D,
wydrukowany z tworzyw sztucznych

Arabia Saudyjska leży jak wiemy na pustyni, więc oprócz ropy naftowej i masy pieniędzy, głównym bogactwem Saudyjczyków jest piasek. Żaden problem, wystarczy czysty piach i specjalne spoiwo, by wydrukować budynki twardsze niż kamień. Planuje się również drukowanie gmachów z ceramiki i testuje się technologię laserową umożliwiającą wznoszenie konstrukcji z metali.

Hotel, wydrukowany z piasku

Po czwarte nie potrzebujesz aż tylu ludzi. Oczywiście zależy to od metody wznoszenia budynku. W wariancie pierwszym zakłada się, że ogromna drukarka będzie pracować bezpośrednio na placu budowy, wznosząc konstrukcję warstwa po warstwie. W tym wypadku ludzie potrzebni są do montażu instalacji, okien, drzwi, podłóg  i wykończenia.

Sporej wielkości drukarka operująca wprost na placu budowy

W drugim wariancie elementy budowli powstają w fabrykach. Przypominają klocki Lego, które są składane na miejscu budowy przez wykwalifikowany personel. ta metoda jest na pewno tańsza i łatwiejsza do realizacji technologicznie. Została już nawet wykorzystana do postawienia pierwszych budynków mieszkalnych znajdujących się w Chinach.

Chinska firma budowlana układa 'klocki' wydrukowane wcześniej w fabryce

Po piąte drukowanie jest tanie. Chińczycy chwalili się, że są wstanie zbudować budynek mieszkalny w ciągu 24 godzin za równowartość 5 tysięcy dolarów, musicie przyznać, że brzmi to kusząco. Poza tym, jak już wspominałem budujesz z czego chcesz, czy to z piachu, czy ze śmieci

Jeden z pierwszych mieszkalnych  i jak na razie najwyższy budynek będący dziełem drukarki.
Cud chińskiej technologii. 

Po szóste można poszaleć. Przechadzając się po XIX wiecznych dzielnicach niektórych miast zastanawiacie się pewnie, dlaczego teraz nie buduje się tak pięknie zdobionych i misternych budynków. A no, jest to horrendalnie droga zabawa, na którą stać najbogatszych, a budownictwo komercyjne musi obyć się bez sztukaterii. Wygląda na to, że i to przestanie być problemem. Dla drukarki 3D wydrukowanie ornamentów nie jest o wiele bardziej złożone niż wydrukowanie gładkiej ściany. Można mieć nadzieję, że już niedługo wnętrza i zewnętrza naszych budynków nabiorą na powrót ciekawych kształtów.

Zamek powstający w przydomowym ogródku, czemu nie?

Po siódme wreszcie, budujesz gdzie chcesz. Europejska Agencja Kosmiczna oraz NASA zdają sobie sprawę, że jedyną możliwością postawienia budynku na Księżycu lub Marsie jest wydrukowanie go z księżycowego lub marsjańskiego pyłu. ESA w porumienieniu z najznamienitszymi architektami świata prowadzi już badania dotyczące wybudowania bazy księżycowej.

Wizja artysty przedstawiająca bazę księżycową ESA

Nawet jeżeli nie jesteście fanami nowoczesnych technologi i wolelibyście, żeby wasz dom powstał z prawdziwej cegły, to zdajcie sobie sprawę, że rewolucja już się zaczęła.