في قلب ولاية تكساس، يتشكل مشروع ثوري طبقة تلو الأخرى. حيث يقترب مشروع وولف رانش (Wolf Ranch)، وهو أكبر حي مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، من الاكتمال، مما يمثل علامة فارقة في عالم البناء والإسكان. هذا المشروع المبتكر، الذي يقع في جورج تاون، تكساس، هو نتيجة للتعاون بين (ICON)، وهي شركة ناشئة مقرها تكساس متخصصة في الطباعة ثلاثية الأبعاد واسعة النطاق، و(Lennar)، واحدة من أكبر شركات بناء المنازل في الولايات المتحدة.
وقد بدأ السكان بالفعل في الانتقال إلى هذا الحي المستقبلي، والذي يعد بتغيير وجه السكن بأسعار معقولة. مع توفر ثمانية نماذج مختلفة من المنازل، تتراوح أسعارها من 430 ألف دولار إلى خيارات أكبر وأكثر تكلفة، تعد وولف رانش بمثابة تجربة في السرعة والكفاءة والاستدامة. ولكن كيف نشأ هذا المشروع، وماذا يعني بالنسبة لمستقبل الإسكان؟
محتويات المقال :
مستقبل الإسكان الميسر
يواجه العالم أزمة سكن غير مسبوقة. ووفقًا للأمم المتحدة، فإن ما يقرب من 1.6 مليار شخص، أو حوالي 20٪ من سكان العالم، يفتقرون إلى السكن الملائم. ولا تقتصر هذه القضية على البلدان النامية؛ حيث تعاني الدول المتقدمة أيضًا، وترتفع تكلفة السكن بشكل كبير، مما يجعل من الصعب على الناس شراء بيت لهم. وتكافح صناعة البناء التقليدية لمواكبة الطلب، كما أن التأثير البيئي لطرق البناء التقليدية كبير.
وهنا يأتي دور الطباعة ثلاثية الأبعاد. ومن خلال الاستفادة من التكنولوجيا المتقدمة، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن توفر حلاً محتملاً لأزمة الإسكان بأسعار معقولة. إن القدرة على طباعة منازل بأكملها في غضون أيام، وليس أشهر أو سنوات، يمكن أن تحدث ثورة في هذه الصناعة. ومع انخفاض تكاليف العمالة، وتقليل النفايات، وزيادة الكفاءة، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تجعل السكن أقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة.
إن مفهوم السكن المطبوع ثلاثي الأبعاد ليس جديدًا، لكنه كان حتى وقت قريب تجريبيًا إلى حد كبير. مع ظهور الطابعات ثلاثية الأبعاد العملاقة، مثل تلك المستخدمة في وولف رانش، أصبحت الاحتمالات لا حصر لها. ويمكن لهذه الطابعات بناء أحياء بأكملها في جزء صغير من الوقت الذي يستغرقه عمال البناء التقليديون، وذلك باستخدام مواد من مصادر محلية وتقليل النفايات. وهذا لا يقلل من التأثير البيئي فحسب، بل يجعل السكن أيضًا في متناول من هم في أمس الحاجة إليه.
نبذة تاريخية مختصرة عن الطباعة ثلاثية الأبعاد في البناء
يعود مفهوم الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى الستينيات، لكن تطبيقها في البناء بدأ يكتسب زخمًا في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.
ومن أوائل الرواد في هذا المجال المهندس المعماري الهولندي جانجاب رويسينارز، الذي صمم أول منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد في عام 2004 باستخدام طابعة عملاقة. أثارت هذه التجربة موجة من الابتكار، حيث قام الباحثون وشركات مثل (WinSun) في الصين و(WASP) في إيطاليا بتوسيع حدود الطباعة ثلاثية الأبعاد في البناء.
حيث بدأت شركات مثل (ICON) و(WinSun) في تطوير طابعات ثلاثية الأبعاد واسعة النطاق قادرة على طباعة مباني بأكملها. كان هذا بمثابة نقطة تحول مهمة، حيث بدأت الصناعة في التحول من المفهوم إلى الواقع.
ولادة أكبر حي مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في تكساس
تعتبر وولف رانش، الواقعة في جورج تاون، بمثابة شهادة على الابتكار والتقدم التكنولوجي في مجال البناء. يجمع المشروع، وهو عبارة عن تعاون بين (ICON) و(Lennar)، خبراء في الطباعة ثلاثية الأبعاد والبناء لإنشاء مجتمع لا مثيل له. لكن كيف خرج هذا المشروع الثوري إلى الحياة؟
بدأت الرحلة في عام 2022، عندما بدأ البناء في وولف رانش. كانت خطة المشروع الطموحة هي بناء 100 منزل باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد عملاقة تقوم بوضع طبقات من الخرسانة والمواد الأخرى في تصميم مبرمج مسبقًا. هذه العملية رائعة وفعالة، مما يسمح بالبناء السريع مع تقليل هدر المواد. والنتيجة هي حي من المنازل الأنيقة والحديثة التي تمتزج بسلاسة مع المناظر الطبيعية في تكساس.
العلم وراء طابعات (ICON) العملاقة ثلاثية الأبعاد
تبدأ عملية الطباعة بخليط متخصص من الخرسانة، يتم ضخه عبر ذراع آلية وترسيبه في طبقات دقيقة وفق تصميم مبرمج مسبقاً. ومع تراكم الطبقات، يبدأ المنزل في التبلور، حيث تعمل الطابعة على صياغة كل جانب بدقة، بدءًا من الجدران وحتى خطوط السقف.
ما يجعل طابعات (ICON) مميزة للغاية هو قدرتها على دمج مواد أخرى في عملية الطباعة. على سبيل المثال، يتم دمج حديد التسليح في الخرسانة لإضافة القوة والمرونة إلى الهيكل. يتيح هذا النهج الهجين إنشاء مباني ليست فقط ملفتة للنظر ولكنها أيضًا متينة بشكل لا يصدق.
إن النقطة الإيجابية في هذه المنازل هي السقف الذي يوجد به ألواح شمسية. يُسخر السقف المعدني الدائم طاقة شمس تكساس لتشغيل الأنظمة الكهربائية في المنازل. وهذا لا يقلل من البصمة الكربونية للمجتمع فحسب، بل يوفر أيضًا للمقيمين مصدرًا مستدامًا وموثوقًا للطاقة.
خطط (ICON) الطموحة للبنية التحتية المطبوعة ثلاثية الأبعاد على القمر والمريخ
بينما نتعجب من اكتمال إنشاء وولف رانش، أكبر حي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم، تنتقل أنظارنا إلى المساحة الشاسعة من الفضاء. لا تعمل تقنية (ICON) الثورية على تغيير الطريقة التي نبني بها المنازل على الأرض فحسب، بل تعمل أيضًا على توسيع حدود ما هو ممكن على الكواكب الأخرى. بفضل العقد الذي أبرمته وكالة ناسا بقيمة 57.2 مليون دولار، تستعد (ICON) لنقل تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد المبتكرة إلى سطح القمر والمريخ.
إن التداعيات مذهلة. ومن خلال تسخير الموارد المحلية على القمر والمريخ، يمكن لتقنية ICON أن تمكن من بناء أنظمة بنية تحتية كاملة دون الاعتماد على الإمدادات الأرضية. وهذا لن يقلل من التحديات اللوجستية فحسب، بل سيمهد الطريق أيضًا أمام إقامة مستوطنات بشرية طويلة الأجل.
المصدر
World’s Largest 3D-Printed Neighborhood Is Almost Finished In Texas | iflscience
Author: أخبار علمية
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :