在以運河聞名的荷蘭(lan) ，橋梁很常見。但有四座橋尤為(wei) 奇特：每座長26英尺，且都是由一台大型3D打印機用混凝土製成的。這樣建成的橋梁屬世界首次，其在2017年10月17日在荷蘭(lan) 南部小鎮海默特橫空出世。

　　從(cong) 桌麵到建築工地，3D打印作為(wei) 技術革命的一部分，實現了將塑料和其他材料擠出並製成實心物體(ti) 的目標。自2017年以來，美國、歐洲和亞(ya) 洲的幾家公司已經“打印”了公交車站候車亭和會(hui) 議廳隔斷，甚至是整個(ge) 住宅。

　　而在未來，3D打印應用不僅(jin) 限於(yu) 建築界，在教育、救災、醫療等領域，技術造福人類的理念在3D打印上將被體(ti) 現得淋漓盡致。

　　3D打印，建築業(ye) 的“多麵手”

　　3D建築打印機的工作原理很像家庭辦公室的噴墨打印機，隻不過它們(men) 吐出的不是墨水，而是混凝土。

　　噴嘴在軌道上來回運行，由計算機控製擠壓模式，這樣就可以在需要的地方精確地鋪設一層一英寸厚的混凝土（或鋼鐵、或其他材料）。當緩慢移動的噴嘴到達其路徑（最長可達100英尺）的末端時，這一層通常已經硬化，剛好可以在第一層的頂部再鋪上一層。一層又一層，一麵家庭所需的牆就被建造起來了。通過精確的沉積圖案，噴嘴還可以為(wei) 窗戶、門、公用設施管道和其他設計及結構留出空間。

　　《科學美國人》報道稱，3D打印建築最明顯的優(you) 點之一是速度快。建造一座500平方英尺（約46.45平方米）的單層住宅大約需要24小時的打印時間。

　　ICON公司是美國得克薩斯州一家專(zhuan) 注於(yu) 3D打印建築的公司，其聯合創始人兼首席執行官傑森·巴拉德表示：“3D打印機在建築房子的同時，會(hui) 考慮到其結構、隔熱層、牆板、內(nei) 外表麵處理以及管道係統。”而在一般情況下，“這通常需要代表5、6個(ge) 不同行業(ye) 的20個(ge) 人工作好幾天的時間”。

　　此外，3D打印建築也減少了浪費。

　　據報道，一個(ge) 典型的住宅建築工地會(hui) 產(chan) 生4噸左右的垃圾。由於(yu) 常規樓板施工中使用的混凝土是均勻應用的，無論是否需要在特定區域進行結構支撐，它都會(hui) 被浪費大約一半的量。這對環境的破壞尤為(wei) 嚴(yan) 重，因為(wei) 水泥作為(wei) 混凝土的主要成分，約占我們(men) 二氧化碳排放量的7%。相比之下，3D打印機可以非常精確地改變結構的厚度，隻在真正需要的地方使用混凝土，這一過程被稱為(wei) 拓撲優(you) 化。

　　打印出來的結構具有數字化是3D打印的另一個(ge) 優(you) 點。這意味著在電腦上呈現的設計可以直接轉換成打印機的指令。這就省去了將設計轉換成圖紙的需要，進而減少不必要的錯誤和麻煩，從(cong) 而節約成本、減少延誤。

　　數字化還有一個(ge) 額外的好處，那就是消除了設計創意的障礙。建築師可以更低的成本提供訂製或半訂製設計，而無須費心培訓他人來執行計劃。

　　“打印機不在乎你想出了什麽(me) 設計。”荷蘭(lan) 埃因霍溫理工大學的結構工程師西奧·薩萊特說，他是印刷建築的先驅，建造了荷蘭(lan) 的阿姆斯特丹大橋，“它不會(hui) 因為(wei) 你的原創而多收你的錢”。

　　技術仍處早期階段

　　當然，《科學美國人》報道稱，3D打印建築的技術仍處於(yu) 早期階段，要擴大3D打印建築的規模，需要在技術和監管方麵做更多的工作。對於(yu) 前者，從(cong) 業(ye) 者還沒有找到一種從(cong) 印刷機上加固混凝土的有效方法。在傳(chuan) 統建築中，這是通過鋪設鋼筋來完成的。

　　薩萊特認為(wei) ，對於(yu) 3D打印建築最大的願景是在將來有新的混凝土配方，或是新的可擠壓材料，無須鋼筋就足夠堅固。例如，環氧樹脂就是一個(ge) 潛在的候選者，它是一種聚合物，目前用於(yu) 製造建築中的黏合劑和塗料。

　　製訂3D打印房屋質量檢查的指導方針和施工程序規則也需要敲定，薩萊特警告說，如果沒有經驗、粗心大意的建築商接觸到打印機，他們(men) 的建築可能會(hui) 有倒塌的危險。

　　如今，3D打印建築是一件“不起眼的大事”，低調且低成本。

　　例如，ICON打印了一套位於(yu) 美國得克薩斯州奧斯汀市的住宅，為(wei) 家庭設計，成本為(wei) 1萬(wan) 美元。然後，該公司還計劃將一台打印機帶到拉丁美洲，在那裏建造50座低成本住宅。

　　與(yu) 此同時，薩萊特即將開始在阿姆斯特丹建造一座90英尺（約合15米）高的橋，同時還將與(yu) 人合作，在荷蘭(lan) 建造數座住宅。

　　《科學美國人》報道稱，雖然這項技術仍處於(yu) 早期階段，但商業(ye) 級3D打印建築機可能會(hui) 在未來十年從(cong) 根本上改變建築業(ye) 。專(zhuan) 家認為(wei) ，它們(men) 可以將施工時間縮短一半，降低多達三分之一的成本，並提供更環保、更堅固的設計，還有更大的訂製空間。

　　根據美國北極星市場研究公司的數據，隨著這項技術的發展，預計到2026年，全球3D打印建築市場將從(cong) 2019年的460萬(wan) 美元擴大到149億(yi) 美元。

　　教育、救災、醫療……3D打印未來可期

　　世界經濟論壇官網2月19日報道稱，非營利組織Think Huts與(yu) 建築設計公司Studio Mortazavi合作，在馬達加斯加菲亞(ya) 納蘭(lan) 楚阿大學校園內(nei) 創建了世界上第一所3D打印學校。

　　通過3D打印學校的解決(jue) 方案為(wei) 更多的孩子提供了受教育的機會(hui) ，解決(jue) 了對物理基礎設施缺乏足夠投資的問題。

　　科技造福人類在3D打印技術上得以體(ti) 現。除了建築業(ye) ，報道稱，3D打印機將越來越多地被應用於(yu) 各行各業(ye) ，從(cong) 生產(chan) 太陽鏡等消費品到汽車零部件等工業(ye) 產(chan) 品。而在教育行業(ye) 中，3D建模可以用來將教育理念帶入生活，並幫助孩子們(men) 培養(yang) 實用技能，如編程。

　　在墨西哥，3D打印已經在塔巴斯科州建造了一座46平方米的房子，包括廚房、起居室、浴室和兩(liang) 間臥室，將向該州一些最貧窮的家庭開放。

　　這項技術在救災中也被證明是至關(guan) 重要的。據英國《衛報》報道，2015年尼泊爾發生地震時，作為(wei) 救援工作的一部分，一台安裝在路虎上的3D打印機被用來幫助修複尼泊爾的水管。

　　此外，3D打印也成功地應用於(yu) 醫學領域。在意大利，當新冠疫情重災區倫(lun) 巴第的一家醫院供應不足時，初創企業(ye) Issinova為(wei) 新冠患者打印了3D呼吸機瓣膜。