02 يناير أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد: تقنية تغير معالم الإسكان
تم إنشاء العديد من المنازل المطبوعة بـ أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد في مختلف أنحاء العالم، سواء لتوفير سكن لعائلة في ولاية فرجينيا الأمريكية أو لدعم أفراد مجتمع فقير في ريف المكسيك. ومع ذلك، يبدو أن أكبر حي مطبوع بتقنية أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد في العالم يتم إنشاؤه حالياً بالقرب من أوستن، تكساس.
تعتبر هذه التكنولوجيا مفيدة بشكل خاص في ولاية ماين الأمريكية، حيث تشير التقديرات إلى الحاجة لبناء حوالي 80 ألف منزل جديد بحلول عام 2030 لمعالجة النقص في المساكن، وفقاً لتقرير صدر العام الماضي عن ثلاث وكالات حكومية.
يعتقد حبيب داغر، المدير التنفيذي لمركز الهياكل المتقدمة والمركبات بجامعة ماين “ASCC”، أن الطباعة ثلاثية الأبعاد في المنازل ستساهم في حل مشكلتين رئيسيتين في الولايات المتحدة: “يواجه الناس صعوبة في العثور على منازل، حيث أن الأسعار مرتفعة جداً”. وأضاف: “كما أن هناك مشكلة شيخوخة السكان، مما يعني أن عدد الكهربائيين والسباكين والبنائين في تراجع مستمر”.
أكبر طابعة بوليمر ثلاثية الأبعاد في العالم
أفاد بأنه يمتلك الحل. في الشهر الماضي، أعلنت ASCC عن ما تدعي أنه أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد في العالم. ويأمل داغر أن يسهم ما يُعرف بـ “مصنع المستقبل 1.0” في معالجة أزمة الإسكان في الولاية، بالإضافة إلى إحداث ثورة في مجال طباعة المنازل ثلاثية الأبعاد.
منازل جاهزة في 48 ساعة عن طريق أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد
في السنوات الأخيرة، تم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في إنشاء مجموعة متنوعة من المشاريع، بدءًا من الشركات والجسور وصولاً إلى المساجد. كما أن هناك منظمة غير ربحية تعمل على بناء مدارس مطبوعة في مناطق النزاع. وقد حققت دبي إنجازًا عالميًا بتسجيلها في موسوعة غينيس كأكبر هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم، حيث تهدف إلى استخدام هذه التقنية في 25% من المباني الجديدة بحلول عام 2030.
الطباعة الحيوية: الابتكار المستدام
تعتمد معظم عمليات الطباعة الحالية على الخرسانة، حيث يتم استخدام ذراع آلية مزودة بفوهة لوضع طبقات الخرسانة الرطبة بدقة.
بينما يقوم ASCC بتطوير البرنامج، أشار داغر إلى أن طابعتهم العملاقة، وسابقتها التي دخلت موسوعة غينيس للأرقام القياسية في عام 2019 كـ أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد، هما الطابعتان الوحيدتان القادرتان على بناء المنازل باستخدام بقايا الخشب.
وقد تم اختبار هذه التكنولوجيا بالفعل. ففي أواخر عام 2022، أعلنت الجامعة عن “BioHome3D”، وهي وحدة سكنية فردية تبلغ مساحتها 600 قدم مربع، وتعتبر أول طابعة ثلاثية الأبعاد في العالم قادرة على بناء منزل مطبوع حيوياً بنسبة 100%، باستخدام ألياف الخشب المحلية ومواد الراتنج الحيوي.
قال داغر: “عندما يتم تصنيع الخرسانة، يقتصر الأمر على طباعة الجدران فقط”. بينما في مشروع BioHome3D، يتم طباعة الأرضية والسقف والجدران جميعها.
وأشار إلى أنه يجب أيضاً بناء المنازل الخرسانية في الموقع، مما قد يشكل تحدياً، خاصة في فصل الشتاء الثلجي في مناطق مثل نيو إنغلاند. فعندما تسوء الأحوال الجوية لمدة أسبوعين متواصلين، يصبح من المستحيل القيام بعملية الطباعة.
قدرات أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد
تستطيع أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد إنتاج أشياء بأبعاد تصل إلى 96 قدماً طولاً، 32 قدماً عرضاً، و18 قدماً ارتفاعاً، كما يمكنها طباعة ما يصل إلى 500 رطل في الساعة. ويشير داغر إلى أن الهدف هو تحقيق قدرة على طباعة 1000 رطل من المواد في الساعة. وبذلك المعدل، يمكنه إعادة إنتاج منزل حيوي ثلاثي الأبعاد خلال 48 ساعة.
وعلى عكس المنازل الخرسانية التي تتأثر بسرعة بدرجات الحرارة الخارجية، فإن المنازل الحيوية المطبوعة تتمتع بعزل أفضل وجاذبية أكبر، وفقاً لما ذكره “داغر”.
وأشار أيضًا إلى أن هذه المنازل تتميز بالاستدامة، حيث يمكن إعادة تدويرها وطحنها لاستخدامها في طباعة أشياء جديدة عندما لا تكون هناك حاجة لها أو في حال عدم الرغبة في الاحتفاظ بها. تستفيد شركة ASCC من بقايا الخشب الناتجة عن مناشر ولاية ماين في أبحاثها، وتهدف إلى زيادة الإنتاج من خلال استغلال هذه المنتجات الثانوية المحلية.
ومن المتوقع أن لا تحل الطابعة محل أساليب البناء التقليدية، ولكن من المحتمل أن تشكل المنازل المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد نسبة أكبر من مخزون المساكن العالمي في المستقبل.
كما أضاف أن ASCC تعمل حاليًا على كيفية دمج قنوات الأسلاك والسباكة في المواقع التي يحددها المهندس المعماري ضمن عملية الطباعة.
المشروع الكبير التالي للطابعة هو إنشاء حي يضم 9 منازل للأشخاص الذين يعانون من التشرد. تتعاون ASCC مع منظمة غير حكومية محلية لتصميم هذه الهياكل، ومن المقرر أن تبدأ عملية الطباعة في عام 2025.
الخاتمة
تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تُثبت يومًا بعد يوم أنها ليست مجرد ابتكار، بل حل ثوري يغير وجه قطاع البناء والإسكان. من خلال الجمع بين السرعة، الكفاءة، والاستدامة، تُقدم هذه التكنولوجيا رؤية جديدة لمستقبل الإسكان بعد بناء أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد، حيث يصبح بناء المنازل أكثر سهولة وابتكارًا لتلبية احتياجات الأجيال القادمة.
