Техно

Дом за $5 тысяч: 3D технологии позволят за один день построить максимально дешевое, качественное и экологичное жилье

Топ-пять трехмерных строительных технологий и универсальная 3D-отмычка как бонус

Трехмерные принтеры позволяют печатать здания самой разной формы и конструкции

Строительная отрасль кардинально меняется благодаря таким популярным сегодня 3D принтерам. Трехмерная печать позволяет не только быстро возводить максимально дешевое жилье, но и помогает сохранить экологию, которая страдает в процессе сооружения объектов традиционным способом. Принтеры помогут решить жилищный вопрос в крупных городах, уменьшив площадь зданий и число эксплуатируемой техники. К тому же строительная печать практически бесшумна.

1. Бетон вместо пластика

На данный момент основной материал, используемый 3D принтерами - это пластик, хотя уже ведутся работы над печатью металлом и другими материалами.     Специалисты из Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института (MIT Media Lab) предложили использовать в 3D-печати бетон. Такая технология позволит строителям и архитекторам тщательно контролировать объем и форму строительных блоков.

Качество строения, собранного из отпечатанных бетонных блоков существенно возрастет, а вместе с ним улучшится и внешний вид здания, ведь оно будет точно таким, каким его задумал архитектор. Более того, архитекторы реализуют идеи, которые воплотить при применении стандартных строительных технологий было невозможно. Еще одно преимущество 3D-печати в строительстве - это уменьшение количества используемого бетона: экономится 10-15% материала.

2. Амстердамский "биодом"

В Амстердаме появится первый в мире дом, полностью напечатанный при помощи трехмерного принтера. Его построит голландская компания DUS Architects, специалисты которой создали трехмерный принтер, размеры которого в десятки раз превышают размеры подобных обычных устройств. Используя в качестве строительного материала специализированный биопластик, этот принтер построит дом на одной из набережных Амстердама.

С помощью новой технологии удастся сократить расходы материалов и снизить загрязнение окружающей среды отходами строительства. Пластик, используемый трехмерным принтером - KamerMaker, состоит из материалов растительного происхождения, в основном рапса. В случае необходимости его можно перемолоть и использовать в качестве строительной смеси.

Каждый из этажей дома высотой порядка трех метров будет печататься принтером около одной недели. Параллельно с этим из того же самого биопластика будут создаваться некоторые элементы интерьера будущего здания, а получающиеся в некоторых местах полости будут заполняться специальным изоляционным бетоном. 

3. Экономное жилье

Китайская компания Yingchuang New Materials строит здания с помощью трехмерных принтеров, использующих переработанные строительные материалы. С помощью четырех огромных 3D-агрегатов за 24 часа специалисты сооружают каркас для 10 домов. Себестоимость такого строительства составляет всего $5 тыс. за здание. Дома, распечатанные на принтерах, используются в качестве офисов и жилья эконом-класса для малоимущих. 


Принтеры, поставляемые компанией WinSun Decoration Design Engineering, имеют 6 метров в высоту, 10 метров в ширину и 40 метров в длину. При работе они используют технологию моделирования методом плавления, выстилая слои материалов один за другим. Компьютер управляет механическим экструдером, который наносит на рабочую поверхность новые слои бетона. Под воздействием специального отвердителя каждый очередной слой быстро застывает. Стены зданий отливаются и на заводе Yingchuang New Materials, а их стыковка производится уже непосредственно на стройплощадке.

4. Печать из металла

Исследователи из Лаборатории NASA по изучению реактивного движения - NASA Jet Propulsion Laboratory, JPL, Калифорнийского технологического института и Пенсильванского университета разработали новую технологию трехмерной печати металлом, которая позволяет создавать объекты, различные части которых состоят из различных металлов и сплавов. 


Новая технология основана на методе плавления порошка металла при помощи лазера. Но, в отличие от традиционных технологий трехмерной печати, в новой слои металлов или сплавов наносятся на поверхность вращающейся заготовки, формируя сложную структуру будущего объекта.

Несмотря на то что изначально мультиметаллическая трехмерная печать была разработана для космической отрасли, она будет применяться в строительстве, 
автомобильной, самолето-, судостроительной и других отраслях. 

5. Миниатюрные строители

Для того чтобы печатать большие дома уже не нужны гигантские принтеры. Команда исследователей из института современной архитектуры Каталонии (IAAC) в Барселоне представила новые мобильные роботизированные 3D-принтеры, которые способны печатать конструкции любого масштаба. Здание формируется слой за слоем непосредственно на стройплощадке.


Роботизированные 3D-принтеры Minibuilder ("Мини-строитель") с максимальным размером 42 сантиметра в ширину работают в команде по четверо, где каждый из них выполняет свои определенные функции, координируя действия в соответствии с инструкциями центрального компьютера для выполнения общих задач. Supplier поставляет на площадку жидкий строительный материал, Foundation возводит фундамент, Grip сооружает стены, а Vacuum "работает" штукатуром. 

3D-печать открывает любые дверные замки

Интересно, что технология трехмерной печати помогает не только строить дома, но и легко в них проникать - причем не только в свои, но и чужие:  на 3D-принтере можно напечатать ключ практически к любом замку. Американские инженеры Джос Вейерс и Кристиан Холлер обнаружили, что на самом простом 3D-принтере можно  напечатать дубликат ключа к сложному механическому замку. Для этого даже не нужен оригинал ключа: необходимые чертежи замков можно найти в интернете. Ключ, сделанный из нейлона или другого прочного пластика, обойдется примерно в $5 и сможет открыть замок ценой в сотни долларов.


Новый способ взлома замков с помощью 3D-принтера представят на конференции LockCon, которая пройдет с 19 по 21 сентября 2014 года в Нидерландах.  По словам Кристиана Холлера, на конференции он и его коллега попытаются донести до пользователей и производителей замков новость о том, что механические запоры с появлением 3D-принтеров больше не могут быть надежной защитой домов. Придется изобрести более сложные механические замки или использовать комбинированные электромеханические системы.