前沿科技之打印機(jī)造大樓

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在傳統(tǒng)建筑中,，工人們用大批量生產(chǎn)的預(yù)制磚,、工字鋼、混凝土圓柱和玻璃來(lái)建造樓房,。奈里·奧克斯曼(Neri Oxman)是麻省理工媒體實(shí)驗(yàn)室（MIT's Media Lab）的建筑師和教授,，她打算把這些建筑材料打印出來(lái)――用水泥,、高分子材料及其他材料來(lái)代替油墨,。奧克斯曼正在研發(fā)一種設(shè)計(jì)大樓的新方法,，這種新方法利用了印刷術(shù)的靈活性。如果她成功了,，那么她的策略會(huì)使當(dāng)前建造方法尚無(wú)法達(dá)成的設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn),。
  B2 |  V# l2 Y# ^5 e* E. H" ]7 c現(xiàn)有的3D打印機(jī)也叫做快速成型機(jī)（rapid prototyping machines），它將結(jié)構(gòu)分層加工,。目前,，這些機(jī)器主要用于根據(jù)電腦設(shè)計(jì)制作精確的塑料模型。但隨著打印機(jī)的進(jìn)步及其能夠使用越來(lái)越多的包括金屬在內(nèi)的耐用材料,，它們已經(jīng)成為一個(gè)有潛力又有趣的產(chǎn)品制造方式,。
: v* e' v/ q+ B! Y- }: D7 K奧克斯曼正致力于拓展這些機(jī)器的功能——比如,，使它在打印時(shí)能夠改變聚合物的彈力或混凝土的多孔性——并且將打印頭安裝在靈活、比打印機(jī)擁有更多活動(dòng)空間的機(jī)器手臂上,。
- x) L; u$ G! A+ j& x  a! ^她也從大自然中吸取靈感，來(lái)研發(fā)新的可利用這些功能的設(shè)計(jì)策略,。舉例來(lái)說(shuō),，根據(jù)承重的不同，一根棕櫚樹(shù)干中木材的密度是有變化的,。密度最大的材質(zhì)在外圍,，那里的彎曲應(yīng)力最大，而中心則承重較輕,、較多孔,。奧克斯曼計(jì)算出可以這樣制造混凝土圓柱，即中心使用密度較小的水泥,。這可將水泥用量減少10％,，對(duì)建筑工程而言這是一筆可觀的節(jié)約。
! T  \5 v$ k8 B5 @/ L2 P奧克斯曼正在研發(fā)一種軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)她的設(shè)計(jì)策略,。她將結(jié)構(gòu)上的物理壓力以及諸如尺寸,、整體形狀等設(shè)計(jì)限制，還有需要光照的大樓特定區(qū)域等數(shù)據(jù)輸入進(jìn)去,。根據(jù)這些信息,，軟件利用算法來(lái)詳細(xì)說(shuō)明結(jié)構(gòu)中使用的材料性質(zhì)需要進(jìn)行怎樣的改變。接著她便打�,。ㄖ谱鳎┏龈鶕�(jù)這些細(xì)節(jié)而生成的小模型,。
/ \- i9 T# e, U& I: b她的早期成果非常出色而有趣，以至于在紐約的現(xiàn)代藝術(shù)博物館和波士頓的科學(xué)博物館都展出過(guò),。一個(gè)她稱(chēng)之為“野獸”(Beast)的作品,，是一把根據(jù)人體（她自己的身體）及其預(yù)計(jì)的壓力分布設(shè)計(jì)而成的椅子。3D結(jié)果模型模擬了一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)和樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu),，包括一個(gè)用于釋放壓力的柔軟部位和需要支撐的堅(jiān)硬部位,。
$ B5 u5 K" H- j0 B4 |這項(xiàng)研究還處在早期階段，但這種建筑與設(shè)計(jì)的新策略暗示了許多新的可能性,。比如,，根據(jù)在大風(fēng)或地震中將要承受的壓力制作出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)模型，一面承重墻就可以被打印出來(lái),。
這種模型也可說(shuō)明建筑對(duì)樓內(nèi)光照的需求,。有些區(qū)域會(huì)有堅(jiān)硬、厚實(shí)的水泥,，但在低承重區(qū)域,，水泥可以非常透氣,、透光，在作為一個(gè)屏障的同時(shí)還能節(jié)省材料和減輕結(jié)構(gòu)重量,。在不承重區(qū)域,，也可以制造出非常透氣、透光的水泥,，或是將水泥逐漸與透明材料混合在一起,。這些設(shè)計(jì)可通過(guò)增加室內(nèi)光照、減少人工照明來(lái)節(jié)約能源,。最終,，它將能夠同時(shí)打印出高效能的隔音和通風(fēng)設(shè)備。建筑的結(jié)構(gòu)可以很復(fù)雜,，因?yàn)榇蛴〕鲈敿?xì)模型和簡(jiǎn)單模型的成本差不多,。
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輕薄的承重材料：兩塊水泥塑件說(shuō)明了在一個(gè)結(jié)構(gòu)中透氣性將如何被改變。模擬了棕櫚樹(shù)交叉部分的圓柱體外圍密度很大,，中心則是多孔的,。
' s0 j0 `3 r. {來(lái)源：史蒂芬•基廷（Steven Keating）、 蒂莫西•庫(kù)克（ Timothy Cooke）
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更多的研究者正在研發(fā)可打印出墻體以及其他大型結(jié)構(gòu)的技術(shù),。南加州大學(xué)的工業(yè)與系統(tǒng)工程及環(huán)境工程的教授比洛克•霍什內(nèi)維斯（Behrokh Khoshnevis）已經(jīng)建立起一個(gè)無(wú)需容器便可澆注水泥墻的系統(tǒng),。奧克斯曼的工作將更進(jìn)一步，增加改變水泥性能的功能,，并最終加工多種材料,。
( }! L8 @, s6 j' m- N& u  V  u奧克斯曼的策略將在消費(fèi)產(chǎn)品與醫(yī)學(xué)器材方面投入較小規(guī)模的首批應(yīng)用。她運(yùn)用這個(gè)原理設(shè)計(jì)并制作了用于腕管綜合癥（carpal tunnel syndrome）的護(hù)腕,。這批護(hù)腕針對(duì)不同病人的痛感量身定制,。這個(gè)方法也可提升義肢的水平。
% ~4 q) H4 n3 S3 Q+ C- O+ J* T35歲的奧克斯曼正與一批專(zhuān)業(yè)人士研發(fā)她的技術(shù),，其中包括麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)教授克雷格·卡特（Craig Carter）,。盡管他表示，奧克斯曼的方法面臨控制材料性能方面的挑戰(zhàn),，但其想法給他留下了深刻印象,。“毫無(wú)疑問(wèn),，研究成果將會(huì)驚人地出色,。”

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zhouyou0625

3D打印機(jī)很不錯(cuò)的,那天在公司看到,看到旁邊的實(shí)物,覺(jué)得真的太高端了.

wjkvvv

立體的打印機(jī),，太厲害了,。

八風(fēng)不動(dòng)

7年了