Архитекторы Михаэль Хансмайер и Бенджамин Дилленбургер создают в Швейцарских Альпах 30-метровую башню из бетона с помощью 3D-печати. Здание, получившее название Tor Alva, или Белая башня, станет самой высокой в мире 3D-печатной конструкцией.

Хансмайер и Дилленбургер разрабатывают Tor Alva, чтобы продемонстрировать потенциал 3D-печати с бетоном и то, как эта технология может помочь минимизировать количество материалов, используемых в строительстве.

«При высоте 30 метров Tor Alva станет самой высокой 3D-печатной конструкцией в мире», — говорят архитекторы.

«Цель состояла в том, чтобы продвинуться вперед в области 3D-печати бетона и изучить, как эта технология может сократить расход материалов, предлагая при этом новую свободу дизайна», — отметил Хансмайер.

Tor Alva расположится на вершине уже существующего здания, которое раньше использовалось в качестве кузницы. Первые восемь Y-образных колонн составят часть первого этажа.

Колонны напечатали на 3D-принтере с помощью процесса экструзии бетона, разработанного в ETH Zurich командой Digital Building Technologies.

По словам Хансмайера, это первый случай использования метода печати для структурных компонентов, поскольку ранее он применялся только для декоративных элементов.

«Одной из задач было создание тонкостенных и полых колонн, чтобы уменьшить расход материалов и сохранить прочность конструкции», — говорит Хансмайер.

«Наш 3D-печатный бетон имеет арматуру, интегрированную в него в процессе роботизированной печати», — добавляет архитектор. — Встроенная арматура в сочетании с системой постнатяжения придает колоннам необходимую прочность, что позволяет нам строить здания высотой до 30 метров».

Хансмайер объяснил, что 3D-печать материала устраняет необходимость в опалубке, которая обычно требуется при строительстве из бетона, и обеспечивает точное нанесение материала, так что он используется только там, где это необходимо, сводя к минимуму отходы.

Куполообразное пространство для выступлений на вершине конструкции

32 Y-образные колонны, из которых будет состоять башня, печатаются с геометрическими текстурированными поверхностями.

Они будут соединены без клея, с помощью съемных винтов и тросов для натяжения, чтобы в будущем конструкцию можно было легко разобрать и перестроить в другом месте.

Стартап Azure из Лос-Анджелеса использует переработанный пластик для 3D-печати сборных домов. В ассортименте несколько моделей — от небольшой студии до домика с двумя спальнями. Azure заявляет, что может строить дома на 70% быстрее и на 30% дешевле, чем с помощью традиционных методов.

Зачем сокращать, повторно использовать, перерабатывать пластиковые отходы, когда можно просто превратить пластиковые отходы в дома? Это может показаться необычной идеей, но это именно то, что пытается сделать один стартап по 3D-печати в Лос-Анджелесе.

В апреле Azure представила то, что она назвала первой в мире студии 3D-печати, сделанной из переработанных пластиковых материалов.

Большинство строителей домов с помощью 3D-печати используют бетон для создания своих домов. Но Azure применяет более экологичный подход, который дает вторую жизнь пластику и сокращает его число на свалках.

60% материала для печати, который использует Azure — это водостойкий пластиковый полимер. Из этого пластика обычно делают бутылки и упаковку для пищевых продуктов.

Даже без использования переработанного пластика зарождающаяся индустрия домостроения с 3D-печатью уже признана более экологичным и эффективным методом строительства. Используя принтеры, дома можно строить более эффективно, с меньшим количеством отходов, материалов и времени.

И Azure не будет исключением: стартап заявляет, что может строить дома на 70% быстрее и на 30% дешевле, чем при традиционных методах строительства домов.

99% отделки дома происходит прямо на заводе. Когда строение приезжает на место, его нужно только присоединить к фундаменту и инженерным сетям.

Azure предлагает несколько моделей: от небольших студий до дома с двумя спальнями. Независимо от модели или размера, все эти блоки будут предварительно изготовлены и построены с использованием модулей, каждый из которых может быть напечатан менее чем за 24 часа.

В компанию поступает большое количество заказов и одного принтера уже недостаточно. Azure сейчас проводит краудфандинговую кампанию и ведет переговоры с венчурными компаниями о покупке второго или третьего принтера, а это значит, что это только начало.

В 2024 году стартап планирует начать печать больших домов. В дальнейшем Azure может также изучить возможность печати жилья для бездомных.

Промышленный дизайнер Рейтер Ченг создал устройство Polyformer для 3D-печати. Даже в домашних условиях оно может переработать пластиковые бутылки в нити. Само устройство также напечатано на 3D-принтере с использованием материала, который перерабатывает.

Хотя в качестве материалов для печати можно использовать различные нити, наиболее распространенными остаются термопласты, такие как PLA и ABS. Как правило, они производятся на больших фабриках, теперь же все это можно делать дома.

Машина нарезает ПЭТ-бутылки, плавит их и превращает в нити диаметром всего 1,75 мм. Переработанные пластиковые нити затем можно использовать в обычных 3D-принтерах для создания полезных вещей.

Самое приятное в устройстве для вторичной переработки заключается в том, что его дизайнер предоставил всю информацию, необходимую для создания аппарата.

В дополнение к 3D-печатным деталям, Polyformer также использует компоненты, используемые в обычных 3D-принтерах, которые можно купить в готовом виде. Конструкция состоит из модулей, что позволяет легко заменять детали и настраивать дизайн в соответствии со своими потребностями и вкусами.

У 3D-печати есть проблема с отходами. Доступное производство и возможность легко экспериментировать с новыми конструкциями стимулируют инновации, но и также увеличивают количество ошибок и накапливает отходы. Которые чаще всего попадают на свалки. Трудно получить точную статистику о том, сколько отходов производит 3D-печать.

По данным опросов, ежегодно около 8 тысяч тонн материалов для 3D-печати отправляют на свалки по всему миру. Калифорнийский университет в Беркли в 2017 году отметил, что их сто 3D-принтеров производят за год не менее 212 килограммов испорченной нити. Это серьезные цифры.

К счастью, самый популярный материал для 3D-печати, PLA, по крайней мере частично биоразлагаем. Он сделан из кукурузного крахмала, поэтому разлагается легче, чем волокна, сделанные из синтетических материалов, таких как ABS.

PLA - это термопластичный полиэфирный полимер. По сути, он использует восковые части растений для формы и это помогает ему распадаться на биоразлагаемые части на полигоне.

Но вопрос в том, можно ли переработать PLA?

Короткий ответ: вы определенно можете перерабатывать нить PLA, но не так, как упаковку из-под для молока, контейнеры для пищевых продуктов и другой тип пластика. PLA имеет более низкую температуру плавления, чем другие пластмассы.

Двумя основными способами переработки PLA являются передача его на завод по переработке, который знает, как с ним обращаться, для его измельчения и экструзии в новую нить. Кроме того, вы можете и сами перерабатывать или повторно использовать нить PLA.

К сожалению, переработать PLA не так просто, как выбросить. Его молекулярный состав дает ему более низкую температуру плавления, чем другие перерабатываемые пластмассы, поэтому, если он смешается с ними, он останется твердым, что создает проблемы при переработке.

Из-за этого PLA считается «другим» пластиком. И если вы отметите маркировкой каждый из ваших отпечатков PLA, они даже не будут идентифицированы как таковые и не отправятся на переработку.

Если вы готовы принять участие в процессе, переработка и повторное использование PLA - отличный способ минимизировать количество отходов 3D-печати.

С помощью доступных машин, таких как FilaMaker, Filabot и Recyclebot, вы можете измельчать отходы PLA и выдавливать их в пригодную для использования нить. Благодаря такому оборудованию ваш PLA снова принимает форму, чтобы его можно было наматывать на катушки, как будто они никогда раньше не использовались.

Они отлично подходят для энтузиастов 3D-печати, которым нравится экспериментировать и создавать свои проекты в свободной форме. С правильным оборудованием и практикой вы можете превратить свои ошибки в новые материалы.

Если вас беспокоит качество вашего переработанного PLA, сделанного своими руками, лучше всего отправить отходы профессиональному переработчику PLA и купить переработанную нить.

PLA считается биоразлагаемым в значительной степени из-за его органического происхождения. Это означает, что, если его не трогать, он в конечном итоге будет расщеплен естественными микроорганизмами, такими как бактерии и грибки.

Службы, специализирующиеся на PLA, могут быстрее компостировать использованную нить, поскольку у них есть оборудование, необходимое для создания достаточно теплых и надлежащих условий.

В этих центрах компостирование PLA обычно занимает от одного до трех месяцев, тогда как дома это может занять до шести месяцев.

Мэтью О'Хаган хочет очистить океан от пластика и придумал свой способ борьбы с загрязнителем.

О'Хаган учится в магистратуре по инновациям и дизайну в Университете Виктории. Он использует морские отходы в 3D-принтере, чтобы создавать вещи из переработанного материала.

Мэтью вырос на побережье недалеко от Веллингтона, где и полюбил океан. Работа в бакалавриате убедила его, что хочет сосредоточиться на вкладе в устойчивое развитие.

В прошлом году он услышал, что компания Sanford предложила финансовую поддержку университету Виктории в области 3D-печати с использованием отходов.

Она же профинансировала поездку О'Хагана на фабрику по переработке мидий и рыбоперерабатывающий завод. Для реализации проекта компания отдала университету более 40 кг вышедших из употребления поплавков, веревок и сетей для мидий.

Первой задачей О'Хагана было очистить материал до безупречного состояния, необходимого для обработки.

«Я мыл все это вручную щеткой несколько недель».

Затем пластик нужно было разрезать и поместить в промышленную печь и гранулировать полученные плиты. Затем материал превращают в катушки нитей для подачи в 3D-принтер.

Несколько пластиковых бутылок и поплавков гранулировали и добавили к материалу для получения однородной нити диаметром 2,2-2,9 мм.

О'Хаган решил запрограммировать 3D-принтер, чтобы производить предметы из океанского пластика: весла, домики для маленьких синих пингвинов и прочные пластиковые сиденья для пляжа.

«Я хотел попробовать превратить морские отходы в вещи, которыми может наслаждаться тот, кто любит океан».

Некоторые изделия представлены в небольшом масштабе, но О'Хаган говорит, что уже доступны более крупные 3D-принтеры для выпуска продукции в промышленных масштабах.