3D tisk vám vytiskne dům

3D tiskárna je velice užitečná věcička (ve 3pólu jsme se s ní již trochu seznámili ve dvou článcích: www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/272-3d-tisk-jednou-vytiskne-i-motor; www.3pol.cz/cz/rubriky/pocitace-a-internet/1101-netusene-moznosti-3d-tisku). Podle modelu v počítači nanáší vrstvu po vrstvě určitý materiál, aby nakonec vytvořila trojrozměrnou věc. 3D tiskárny jsou zatím malé a vyrábějí předměty, které se dají vzít do ruky. Kdybychom ale postavili opravdu velkou tiskárnu, dokázala by vytisknout celý dům?

Milovník Gaudího

Enrico Dini, zakladatel italské firmy Monolite, měl rád Gaudího. Líbily se mu jeho organické stavby se spoustou křivek a litoval, že současné stavebnictví si s tvorbou oblých povrchů neumí příliš dobře poradit. Cihly a beton přejí rovným stěnám a pravým úhlům, organická stavba je na konstrukci nesmírně náročná, komplikovaná a architekt nikdy nemá jistotu, že se hotový dům bude podobat jeho představě navržené v počítači. Snem každého odvážného architekta (a nejspíš i samotného Gaudího) bylo, aby mohl stisknutím tlačítka přeměnit svůj návrh v hotovou stavbu. D-shape printer Enrica Diniho realizaci této myšlenky přiblížil.

D-shape printer

Zatímco malé 3D tiskárny tisknou většinou z plastů, D-shape printer firmy Monolite tiskne z písku. Princip této revoluční tiskárny je jednoduchý. Na podklad se nanese vrstvička jemného suchého písku. Na ni trysky podle počítačem udaného vzoru nanesou neorganické pojivo. To se prováže s pískem a vytvoří velice pevnou hmotu. Následuje další vrstva písku a další nástřik pojiva tak dlouho, dokud není celý objekt hotov. Protože rám tiskárny, po které jezdí stříkací hlava, je dlouhý šest metrů, může se jednat o opravdu velký objekt. Jednotlivé vrstvičky mají tloušťku 5 až 10 milimetrů a celá stavba přibývá rychlostí dvou metrů za hodinu. Poté následuje 24 hodin na vytvrzení lepidla a je hotovo. Stačí odmést přebytečný písek. Výsledná struktura má vzhled mramoru a pevnost betonu.

Dům za týden

Protože princip tiskárny je jednoduchý, stačilo by postavit dostatečně velký rám, přivézt dost písku a pojiva, a za týden by mohl na pozemku stát hotový dům. Jeho podoba by se s přesností na pár milimetrů shodovala s návrhem, který vznikl v architektově počítači, včetně ozdob, prostupů pro kabely ve stěnách nebo nábytku na míru. Dini tvrdí, že realizační cena takového tištěného domu by měla být o 30 až 50 procent menší než při výstavbě klasickým způsobem. Vzhled by pak omezovala jen architektova fantazie a vkus zákazníka.

Podmořské útesy

D-shape printer se zatím používá pro tisk uměleckých děl, ale první praktické aplikace jsou již na obzoru. Například tisk umělých korálových útesů. V místech, kde byly původní korálové útesy poškozeny, nebo je příroda zapomněla vytvořit a lidem by se hodily vlnolamy, se instalují útesy umělé. Většinou jsou to prefabrikované betonové výrobky. Plní sice svůj účel jako vlnolamy i úkryt pro mořské živočichy, ale přece jen se jedná o na první pohled umělé objekty. Australsko-Bahrainský tým si proto půjčil D-shape printer, navrhl v počítači útes, který byl tvarem k nerozeznání od přírodního, a vytiskl ho. Protože se tiskne podle počítačových předloh, je snadné udělat každý útes originální. Nejrůznější výstupky a tunely se jistě budou zamlouvat mořským živočichům a po pár letech náhodný potápěč ani nepozná, že plave vedle objektu, který vytiskla trojrozměrná tiskárna.

S 3D tiskárnou na Měsíc

Poněkud smělejší nápad má Evropská kosmická agentura ESA. Navrhuje dopravit 3D tiskárnu na Měsíc a z místních surovin vytisknout příbytky pro budoucí kolonisty. Výrazně by tak ušetřila, protože by nahoru nemusela dopravovat vůbec žádný stavební materiál. D-shape printer již má za sebou první test. Z materiálu svým složením napodobujícím měsíční regolit vytiskl jeden a půl tunový kus budoucí zdi. Má strukturu plnou dutin připomínající ptačí kost, která představuje optimální kombinaci váhy a nosnosti.

Co by se Gaudímu líbilo

Velké 3D tiskárny tisknoucí z písku by mohly zcela změnit zažitý pohled na stavebnictví a otevřít dveře individuální výstavbě. Není ani vyloučeno, že by se Diniho myšlenka vrátila zpátky ke své původní inspiraci a D-shape printer pomáhal tisknout kusy, které jsou třeba k dokončení nejznámější Gaudího stavby, katedrály Sagrada Família.

Weby:

Kosmická agentura ESA plánuje vytisknout základnu na Měsíci:
http://www.esa.int/Our_Activities/Technology/Building_a_lunar_base_with_3D_printing

Písková 3D tiskárna: http://www.d-shape.com/cose.htm

Tisk korálových útesů: http://www.3ders.org/articles/20121030-worlds-first-3d-printed-reef.html

3D tisk zcela změní pohled na možnosti architektury: http://protohouse.tumblr.com