تم بناء العشرات من المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد في جميع أنحاء العالم – سواء لإيواء عائلة في ولاية فرجينيا الأميركية أو أفراد مجتمع فقير في ريف المكسيك. ولكن يبدو أن أكبر حي مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العالم قيد الإنشاء حالياً خارج أوستن، تكساس.
يمكن أن تكون هذه التكنولوجيا مفيدة بشكل خاص في مكان مثل ولاية ماين الأميركية، حيث ستكون هناك حاجة إلى ما يقرب من 80 ألف منزل جديد بحلول عام 2030 لمعالجة النقص، وفقاً لتقرير صدر العام الماضي عن 3 وكالات حكومية.
المدير التنفيذي لمركز الهياكل المتقدمة والمركبات بجامعة ماين "ASCC"، حبيب داغر، يرى أن الطباعة ثلاثية الأبعاد في المنازل ستحل مشكلتين كبيرتين في الولايات المتحدة: "لا يستطيع الناس العثور على منازل، فهي باهظة الثمن". "لدينا أيضاً شيخوخة سكانية … لذلك هناك عدد أقل فأقل من الكهربائيين والسباكين والبنائين”.
وقال إن لديه الحل. في الشهر الماضي، كشفت ASCC عما تقول إنها أكبر طابعة بوليمر ثلاثية الأبعاد في العالم. ويأمل داغر أن يساعد ما يسمى بـ "مصنع المستقبل 1.0" في معالجة أزمة الإسكان في الولاية - وإحداث ثورة في طباعة المنازل ثلاثية الأبعاد في هذه العملية".
منزل كل 48 ساعة
وفي السنوات الأخيرة، تم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء كل شيء، من الشركات إلى الجسور إلى المساجد. بل إن إحدى المنظمات غير الربحية تعمل على إنشاء مدارس مطبوعة في مناطق الحرب. بينما حصلت دبي، على الرقم القياسي العالمي في موسوعة غينيس لأكبر هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم، وتهدف إلى تشييد 25% من المباني الجديدة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بحلول عام 2030.
تعتمد الغالبية العظمى من الطباعة الحالية على الخرسانة، مع ذراع آلية مزودة بفوهة لوضع طبقات الخرسانة الرطبة بالشكل الصحيح.
بينما يقوم ASCC بقلب البرنامج. وقال داغر إن طابعتها العملاقة، وسابقتها، التي دخلت موسوعة غينيس للأرقام القياسية عام 2019 باعتبارها “أكبر نموذج أولي لطابعة بوليمر ثلاثية الأبعاد”، هما الطابعتان الوحيدتان اللتان تبنيان المنازل ببقايا الخشب.
وقد تم بالفعل اختبار هذه التكنولوجيا. وفي أواخر عام 2022، كشفت الجامعة عن "BioHome3D"، وهي وحدة فردية تبلغ مساحتها 600 قدم مربع، وهي أول طابعة ثلاثية الأبعاد لبناء منزل مطبوع حيوياً بنسبة 100% في العالم، ومبني من ألياف الخشب المحلية ومواد الراتنج الحيوي.
وقال داغر: "عندما يصنعون الخرسانة، فإنهم يطبعون الجدران فقط". بينما الأرضية والسقف والجدران الخاصة بـ BioHome3D جميعها تتم طباعتها، وفقاً لما ذكره لشبكة "CNN"، واطلعت عليه "العربية Business".
وأضاف أنه يجب أيضاً بناء المنازل الخرسانية في الموقع. يمكن أن يكون ذلك مشكلة، خاصة خلال فصل الشتاء الثلجي في مناطق مثل نيو إنغلاند. عندما يسوء الطقس لمدة أسبوعين متواصلين، لا يمكنك الطباعة".
وعلى النقيض من ذلك، قامت ASCC بطباعة وحدات مسبقة الصنع في الجامعة وربطها معاً في الموقع لإنشاء BioHome3D.
يمكن للطابعة الجديدة إنتاج أشياء يصل حجمها إلى 96 قدماً وعرضها 32 قدماً وارتفاعها 18 قدماً ويمكنها طباعة ما يصل إلى 500 رطل في الساعة. ويقول داغر إن الهدف هو أن نتمكن من طباعة 1000 رطل من المواد في الساعة. وبهذا المعدل، يمكنه إعادة إنتاج منزل حيوي ثلاثي الأبعاد خلال 48 ساعة، كما يقول.
وعلى عكس المنازل الخرسانية والتي تتأثر بدرجة الحرارة الخارجية سريعاً، فإن المنازل الحيوية المطبوعة أكثر انعزال وجاذبية، وفقاً لـ "داغر".
والذي قال أيضاً، أنها مستدامة. عندما لا تكون هناك حاجة إلى منزل أو عدم الرغبة فيه، يمكن طحنه واستخدامه لطباعة شيء آخر. تستخدم شركة ASCC بقايا الخشب من مناشر ولاية ماين في أبحاثها، وتتطلع إلى زيادة الإنتاج باستخدام هذه المنتجات الثانوية المحلية.
ويتوقع أن الطابعة لن تحل محل بناء المنازل التقليدية، ولكن في المستقبل من المرجح أن تشكل المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد حصة أكبر من مخزون المساكن في العالم.
وأضاف أن ASCC تعمل الآن على كيفية دمج قنوات الأسلاك والسباكة "بالضبط في المكان الذي يريده المهندس المعماري" في عملية الطباعة.
المشروع الكبير التالي للطابعة هو حي مكون من 9 منازل للأشخاص الذين يعانون من التشرد. تتعاون ASCC مع منظمة غير حكومية محلية لتصميم الهياكل، ومن المقرر أن تبدأ الطباعة في عام 2025.
