多喷头硅胶3D打印，建筑实现“边呼吸边调光”

导语

2024年3月8日，一则3D打印的科技新闻在建筑界引发广泛兴趣。

伦敦大学学院（UCL）巴特莱特建筑学院的三位硕士生Tom Younger、Tianyang Li和Qinyuan Zheng，在他们的《制造设计（Design for Manufacture）》课程中，开发出了一种多喷头3D打印挤出系统，用于了一项极具创意的建筑应用。

这项名为「多喷头增材制造」（Multi-nozzle Additive Manufacturing）的技术不仅能够打印硅胶；还能制造出具有「呼吸」功能的窗框结构；

更可以调节进入建筑物内部的光线量。

这一突破性成果引起了建筑界和3D打印行业的广泛关注。

AM易道认为，这项技术的出现很可能会彻底改变传统建筑结构的设计理念，以及3D打印在弹性结构方面的应用思路，为3D打印和建筑界都带来启发。

请跟随AM易道深入了解这项创新技术的细节及其潜在影响。

硅胶3D打印：建筑界的「呼吸」革命

这个创新项目是在Delta WASP 40100 Clay 3D打印机的基础上进行的。

在导师的指导下，三位学生不仅开发了多喷头挤出系统，还全程负责了设计、制造和测试兼容材料的全过程。

他们最终选择了硅胶作为主要材料，原因在于其出色的弹性和耐久性。

AM易道认为，这种材料选择体现了学生们的智慧，因为硅胶能够打破传统建筑结构的局限，产生大变形效果，为建筑设计带来前所未有的可能性。

项目的核心创意在于如何平衡建筑物的遮阳与采光需求。

传统做法往往依赖能耗巨大的机械设备，而这个新系统则直接通过外立面设计来调节光线。

「会呼吸」的窗户是如何炼成的？

那么，这个神奇的会呼吸的窗户是如何工作的呢？让我们来一探究竟：

1. 首先，通过多喷头挤出系统3D打印出硅胶材质的auxetic（负泊松比）瓦片。

2. 将这些瓦片夹在两层硅胶膜之间。

3. 再将整个结构安装在铝制夹紧型材中的亚克力背板上，形成一个密闭的空气腔。

4. 当空气被泵入腔体，使膜发生膨胀时，图案就会展开，增加负空间，让更多光线进入外立面。

5. 最后，添加一个光敏传感器来控制气垫的充气程度，根据光线强度自动调节。

这个过程就像人类的呼吸一样，外立面会随着「吸、呼」动作而膨胀和收缩，从而控制光线强度。

有网友评论说：「这简直就是给建筑装上了一双会呼吸的肺！」

3D打印多喷头挤出：看似简单的系统

除了会呼吸的窗户，这个多喷头挤出系统还有更多潜力等待挖掘。

研究团队还开发了一种带有单独喷嘴控制的打印头，旨在打印复杂结构，提高材料输出量，显著缩短打印时间。

原文中展示的图片让人印象深刻：一个复杂的多喷头挤出机，每个喷嘴都能独立控制。

AM易道认为，这些图片展示了技术的先进性。

虽然挤出类设备的技术壁垒不高，但本项目的多喷头项目的创新非常有价值，未来可以在很多挤出类设备发扬光大，有巨大潜力。

值得一提的是，项目是在Delta WASP Clay 3D打印机的基础上实现的。

WASP公司的专业级3D打印机大都专门用于打印基于糊状材料的物品，之前AM易道报道过其相关应用。

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结语：3D打印门窗，建筑界的未来之光

伦敦大学学院巴特莱特建筑学院的这项研究，不仅展示了3D打印技术在建筑领域的巨大潜力，更为我们描绘了一幅充满想象力的未来建筑图景。

会呼吸的窗户、柔性的墙体、可变形的房间……这些曾经只存在于科幻作品中的场景，如今正在一步步走进现实。

AM易道认为，随着3D打印技术的不断发展，建筑行业很可能会迎来一场前所未有的革命。

未来的建筑不再是冰冷僵硬的混凝土结构，而是能够根据环境和需求自如变化的有机体。

这不仅会大大提高建筑的功能性和舒适度，还将为城市规划和可持续发展带来全新的可能。

读者朋友们，你们觉得未来的建筑会是什么样子呢？

     
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