土壤作為3D打印材料具有雙重優(yōu)勢(shì):其一,資源儲(chǔ)量異常豐富,極易獲取,因而成本非常低廉;其二,本身為天然物質(zhì),打印過(guò)程亦無(wú)需過(guò)多人工物質(zhì)的添加,還可循環(huán)再利用,具有環(huán)境友好屬性。
扮得小清新當(dāng)?shù)眉夹g(shù)流3D打印土壤“戲路”很廣
長(zhǎng)期以來(lái),3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大阻礙是頗為有限的材料種類(lèi)。不過(guò),隨著近幾年大量新材料的涌現(xiàn),這一問(wèn)題正在逐漸消解。除了人工合成新材料以外,業(yè)界也一直在探索適合3D打印的天然物質(zhì)。有些在自然界中發(fā)現(xiàn)的新材料真可謂“遠(yuǎn)在天邊,近在眼前”,典型的例子莫過(guò)于我們腳下唾手可得、俯拾皆是的的土壤。
3D打印技術(shù)有種化腐朽為神奇的力量,再平凡不過(guò)的土壤經(jīng)其“包裝改造”,也能時(shí)而小清新,時(shí)而技術(shù)流,衍生出多種應(yīng)用。
《說(shuō)文解字》云:“土,地之吐生物者也。”滋生萬(wàn)物的土壤在與高科技結(jié)合之后,仍然不忘老本行,對(duì)園藝業(yè)大有裨益。2015年,為宣傳綠色生活理念,斯洛文尼亞馬里博爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了一個(gè)3D打印項(xiàng)目。研究人員將土壤、種子和水按比例混合后投入3D打印機(jī),制造出隨心所欲的各種造型。在造型凝固之后,種子會(huì)逐漸萌芽生長(zhǎng)。于是,以往只能呆在花盆里的植物,現(xiàn)在可以蔓延到花盆的外殼上,或者干脆順著造型長(zhǎng)成綠色的字母、表情等形狀。
3D打印土壤的這類(lèi)應(yīng)用不僅豐富了園藝業(yè)者的技術(shù)手段,也給個(gè)性化禮品制造商、業(yè)余花草愛(ài)好者大開(kāi)DIY盆栽的方便之門(mén),蘊(yùn)含著可觀的市場(chǎng)前景。
制作賞心悅目的趣味園藝產(chǎn)品還只是3D打印土壤的牛刀小試。航空航天等前沿科技領(lǐng)域也同樣有它的秀場(chǎng)。在外星球上建立人類(lèi)基地似乎是科幻小說(shuō)中的情節(jié),然而近來(lái)已被歐美部分航天機(jī)構(gòu)納入正式的研究計(jì)劃。
為了節(jié)省巨額運(yùn)輸成本,外星基地建設(shè)必須就地取材。為此,今年上半年,美國(guó)西北大學(xué)和歐洲航天局先后開(kāi)展了針對(duì)火星、月球的建筑試驗(yàn)項(xiàng)目。核心技術(shù)自然是能夠“無(wú)中生有”的3D打印技術(shù),而核心材料則是由地球上的特殊土壤(例如火山灰)結(jié)合其他化學(xué)物質(zhì)模擬出的火星塵土和月塵。由此產(chǎn)出的“月球磚”即使無(wú)緣太空,也可以在地球上被用于修筑應(yīng)急房屋。
說(shuō)到地球上的建筑制造,這又是3D打印土壤的廣闊藍(lán)海。早在2012年,西班牙加泰羅尼亞高級(jí)建筑研究所就開(kāi)展了相關(guān)項(xiàng)目,以沙子和土壤為原料,搭配環(huán)保型液體粘結(jié)劑,混合使用3D打印和機(jī)器人技術(shù)來(lái)構(gòu)造建筑。意大利業(yè)者M(jìn)assimoMoretti則用3D打印的泥漿和黏土混合物取代傳統(tǒng)的混凝土,為貧困地區(qū)低成本迅速搭建住房。我國(guó)的北京崇建工程有限公司則將工地上的大量廢棄渣土回收再利用,通過(guò)3D打印機(jī)把它們變成工地的護(hù)欄、圍墻、保安亭等有用的臨時(shí)建筑,既減少環(huán)境污染,又節(jié)省施工成本。
作為一種3D打印材料,土壤具有雙重優(yōu)勢(shì):其一,資源儲(chǔ)量異常豐富,極易獲取,因而成本非常低廉;其二,本身為天然物質(zhì),打印過(guò)程亦無(wú)需過(guò)多人工物質(zhì)的添加,還可循環(huán)再利用,具有環(huán)境友好屬性。伴隨3D打印技術(shù)的進(jìn)步與普及,土壤無(wú)疑會(huì)被業(yè)界挖掘出類(lèi)型更為豐富多元的應(yīng)用,在更多領(lǐng)域?qū)嵙Τ鲧R。
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