5 впечатляющих примеров того, на что способны строительные 3D-принтеры

5 впечатляющих примеров того, на что способны строительные 3D-принтеры. Строительные 3D-принтеры уже не фантастика — справа показан жилой дом в Германии, созданный при помощи этой технологии. Фото.

Строительные 3D-принтеры уже не фантастика — справа показан жилой дом в Германии, созданный при помощи этой технологии

Для строительства любого здания, начиная от жилого дома и заканчивая огромным небоскребом, требуется большая команда специалистов. Созданием чертежа здания занимается архитектор, инженеры проектируют несущие конструкции, а каменщики, кровельщики и другие мастера занимаются непосредственно строительством. Так было на протяжении многих лет, но сегодня ситуация другая — в некоторых странах команда строителей очень маленькая и иногда состоит всего лишь из 2-3 людей. Дело в том, что для строительства все чаще используются большие 3D-принтеры, которые накладывают слои из прочных материалов, создавая полноценные сооружения. Недавно в Германии началось возведение самого большого здания напечатанного на таком оборудовании. Думаем, это отличный повод рассказать вам о самых интересных проектах такого рода.

Как работает строительный 3D-принтер

Идея использования 3D-принтеров в строительстве возникла примерно в конце 2000-х годов. Сначала это были прототипы и первые здания были очень примитивными. Со временем специалисты нашли наиболее подходящие составы «чернил», а устройства стали сложнее по структуре и, соответственно, точнее.

Как работает строительный 3D-принтер. Строительные 3D-принтеры выглядят по-разному, вот один из вариантов. Источник: sculpteo.com. Фото.

Строительные 3D-принтеры выглядят по-разному, вот один из вариантов. Источник: sculpteo.com

Принцип работы строительного 3D-принтера почти такой же, как у обычного. Первым делом специальные «чернила», обычно представляющие собой смесь цемента и песка, загружаются в принтер. Затем принтер начинает печатать объект, нанося слои этого материала один на другой. Оборудование управляется по программе, которая указывает, куда именно нужно наносить каждый слой. Печать продолжается, пока не будет создан весь объект.

Демонстрация работы 3D-принтера от YouTube-канала Insider Art

Современные 3D-принтеры для строительства без проблем справляются с печатью стен, перегородок и фасадов зданий. Сантехника и другие элементы проводятся вручную — эта задача не для автоматического оборудования.

Читайте также: В Голландии сдан в аренду дом, напечатанный на 3D-принтере. Чем он хорош?

Самое крупное здание в Европе

О том, что печатью самого крупного европейского здания займется 3D-принтер, успели написать многие — например, авторы издания Gizmochina. Сооружение расположится в немецком городе Гейдельберг и будет выполнять функцию дата-центра, внутрь него поместят сотни компьютерных серверов. Высота немецкого дата-центра достигнет 9 метров, а длина и ширина составят 55 и 11 метров соответственно. Благодаря печати на 3D-принтере, строительство займет всего лишь 140 часов — оно завершится в конце июля 2023 года.

Самое крупное здание в Европе. 3D-принтер напечатает огромный дата-центр за несколько дней. Фото.

3D-принтер напечатает огромный дата-центр за несколько дней

Огромный размер является не единственной особенностью будущего здания. Принтер для печати будет заправлен материалом i. tech 3D, разработанным немецкой фирмой Heidelberg Materials. Он уникален тем, что является полностью перерабатываемым, уменьшает расход материала на 70% и оставляет минимальный углеродный след. В общем, этот материал порадует защитников природы.

Офис в Дубае, напечатанный на 3D-принтере

В 2016 году, на территории дубайского комплекса Emirates Towers, был создан «офис будущего», состоящий из нескольких небольших помещений с общей площадью 250 квадратных метров. По данным Livin Spaces, каждое сооружение имеет полукруглую форму — такое решение было принято в целях обеспечения безопасности и придания большей прочности.

Офис в Дубае, напечатанный на 3D-принтере. 3D-печатный офис в Дубае снаружи. Фото.

3D-печатный офис в Дубае снаружи

Для строительства офисных помещений был использован 3D-принтер с размерами 6х36х12 метров. Он наслаивал друг на друга цементную смесь, и такой подход сильно ускорил строительство — процесс занял 17 дней. Сначала фрагменты конструкции были созданы в мастерской компании Winsun, после чего их перенесли в нужное место и собрали воедино за пару дней.

Офис в Дубае, напечатанный на 3D-принтере. Интерьер офиса в Дубае. Фото.

Интерьер офиса в Дубае

После окончания работ правительство Дубая подчеркнуло, что 3D-печать позволила сэкономить 50% бюджета. Для контролирования печатного оборудования был выбран один человек, семь рабочих занялись сборкой здания. Также в работе участвовали 10 электриков и других специалистов — команда была большой, но не настолько, как на обычной стройке.

Читайте также: Почему в Гонконге строят дома с «дырой» посередине

Пятиэтажный дом на 3D-принтере

В 2015 году упомянутая выше компания Winsun удивила общество тем, что с помощью 3D-принтера построила пятиэтажный дом в провинции Цзянсу на востоке Китая. Мы рассказывали об этом проекте в статье «Китайская компания показала напечатанный 5-этажный дом». Общая площадь сооружения составляет 1100 квадратных метров — в этом доме точно найдется место для нескольких больших семей.

Пятиэтажный дом на 3D-принтере. 5-этажный дом, напечатанный на 3D-принтере в Дубае. Фото.

5-этажный дом, напечатанный на 3D-принтере в Дубае

Пятиэтажный дом на 3D-принтере. На фотографии отчетливо видно, что стены дома состоят из множества слоев. Фото.

На фотографии отчетливо видно, что стены дома состоят из множества слоев

Для возведения дома использовался 3D-принтер длиной 6, шириной 10 и высотой 40 метров. Специалисты создали трехмерную модель здания на компьютере, после чего принтер по слоям его напечатал. В качестве чернил использовалась смесь из частиц бетона, стеклопластика, песка и вещества для их укрепления. Использование такой смеси не только позволило сэкономить, но и наделило здание хорошими свойствами: стены хорошо блокируют звук, не пропускают холод и поглощают сейсмические волны.

Печать домов на 3D-принтере в России

Строительные 3D-принтеры есть и в России. По данным rg.ru 2017 году компания «АМТ-Спецавиа» напечатала в Ярославле дом площадью 298,5 квадратных метров. Возведение заняло больше времени, чем в перечисленных выше проектах — строительство началось в 2015 году, а отделочные работы и установка крыши завершились только спустя два года. Специалисты подчеркнули, что в доме есть свет, вода и все что нужно для жизни — сооружение отвечает всем правилам и нормам индивидуального жилищного строительства (ИЖС).

Печать домов на 3D-принтере в России. 3D-печатный дом в Ярославле. Источник: Ирина Штольба/РГ. Фото.

3D-печатный дом в Ярославле. Источник: Ирина Штольба/РГ

Печать плотины в Китае при помощи 3D-принтера

В 2022 году в Тибетском нагорье началось строительство самого грандиозного сооружения с использованием 3D-принтера — плотины Дамба Янцюй. Ожидается, что он сможет вырабатывать для Китая до 5 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Высота плотины составит 180 метров, то есть после строительства она станет самым большим 3D-печатным сооружением в мире. Мало того, что в строительстве будет использован огромный 3D-принтер, так еще он будет управляться искусственным интеллектом.

Печать плотины в Китае при помощи 3D-принтера. Начало строительства огромной плотины в Китае. Фото.

Начало строительства огромной плотины в Китае

Еще больше интересных статей вы найдете в нашем Дзен-канале. Не забудьте подписаться!

Если хотите узнать больше о плотине Дамба Янцюй, читайте нашу статью «Искусственный интеллект сам построит плотину в Китае. Это вообще возможно?». В ней мы также написали, почему этот проект может стать причиной нехватки рабочих мест в Китае.

Робот-не-пылесос с ножом или как мы делали смарт-ножницы на колесах

Эта история началась в октябре 2019 года. К нам пришел владелец  крупного производства натяжных потолков и сказал: «Хочу максимально оптимизировать производство, избежать ошибок, вызванных человеческим фактором, повысить производительность и точность, не теряя качества готовой продукции». Подумав и оценив свои силы, мы решили попробовать создать робота-раскройщика. Мы – это тимлид, 3 программиста, инженер-конструктор и безопасник

Читать далее

Ученые напечатали на 3D-принтере череп и спасли жизнь ребенку

Напечатанный на 3D-принтере череп спас жизнь новорожденной девочки

Любая хирургическая операция требует от врачей предельной осторожности — одно неверное движение может стать причиной смерти пациента. Особенно аккуратными приходится быть с новорожденными детьми, потому что их кости не сформированы, а внутренние органы очень плохо защищены от внешнего воздействия. В феврале 2022 года, в одном из роддомов польского города Жешув на свет появилась девочка, пятая доля костной части головы которой не была сформирована. По причине того, что одна из областей черепа ребенка практически отсутствовала, ее мозговая ткань оставалась частично оголенной — при повреждении, девочка рисковала обзавестись множеством проблем со здоровьем. К большому счастью, на помощь пришла компания Sygnis, которая напечатала на 3D-принтере точную копию ее черепа на основе фотографий. Макет буквально сохранил девочке жизнь, но каким образом? Неужели череп ребенка наполовину сделан из пластмассы?

Ребенок с недоразвитым черепом

У новорожденной девочки из Польши не была сформирована затылочная кость. Она расположена снизу, на задней части головы и нужна для защиты многих отделов мозга — например, под затылочной костью находится мозжечок. Этот отдел мозга отвечает за координацию движений тела, регуляцию равновесия и мышечный тонус. Объем мозжечка составляет всего лишь 10% объема всего головного мозга, однако в нем содержится большая часть всех клеток нервной системы.

Расположение костей черепа

Исходя из написанного выше получается, что девочка без затылочной кости легко могла повредить мозжечок и в будущем иметь проблемы с координацией движений. Порок не был диагностирован во время беременности матери — о нем узнали только ближе к родом. Ребенок родился, но находился в очень опасном положении, поэтому его быстро перевели в больницу в Кракове.

Статья в тему: Ученые выяснили, что аппетитом управляет мозжечок

Печать черепа на 3D-принтере

Специалисты польской больницы уже знали, что для спасения жизни девочки, нужно провести костную реконструкцию. Как уже было отмечено в начале статьи, операции на детях требуют тщательной осторожности — хирургам нужно было точно знать, какую форму имеет мозг пациентки с точностью до миллиметров. Снимки настолько точные данные предоставить не могут, поэтому специалисты обратились к компании Sygnis, которая уже давно занимается 3D-печатью. Сообщается, что фирма бросила все свои дела, чтобы изготовить модель головы девочки и помочь врачам спасти ей жизнь.

Напечатанный на 3D-принтере череп помог спасти жизнь девочки

По словам представителей Sygnis, они приступили к печати сразу после того, как получили данные сканирования головы новорожденного ребенка. Чтобы избежать ошибок, они создали сразу две модели на двух 3D-принтерах используя два разных материала. Самым лучшим вариантом оказался полиамид, который обладает большой прочностью и не повреждается при контакте с хирургическими инструментами. На все это у них ушло всего лишь 24 часа — быстрота в этом деле была очень важна, потому что для спасения жизни девочки операцию нужно было провести как можно скорее.

Хирурги впервые в истории вставили человеку напечатанный на 3D-принтере глаз. Вот подробности

Как врачи спасли жизнь девочки

Напечатанная на 3D-принтере модель черепа девочки наглядно показала хирургам, с чем им придется иметь дело. Само собой разумеется, она не стала частью головы ребенка, потому что с возрастом ее череп будет расти. На созданной модели хирурги провели дооперационное тестирование и, так сказать, «набили руку». Благодаря этой тренировке, специалисты успешно провели операцию по костной реконструкции. С этого момента уже прошло больше полугода и известно, что с девочкой все хорошо. Это очередной случай, когда технологии смогли спасти человеку жизнь.

Технология 3D-печати уже давно используется в медицине и спасает жизни

Использованная для дооперационного тестирования модель черепа была передана в архив и в будущем будет использоваться студентами. Сообщается, что после этого случая компания Sygnis изготовила еще одну модель — она помогла с лечением ребенка с грыжей и сколиозом.

Обязательно подпишитесь на наш Telegram-канал. На уже почти 8 тысяч человек!

Оборудование для 3D-печати уже давно активно используется в медицине. Иногда оно способно на, казалось бы, невозможные вещи. В конце 2021 года мы рассказывали о том, как ученые использовали человеческую кровь для заживления ран при помощи 3D-принтера. Если интересно, как это работает, добро пожаловать в этот материал.