| 3D-печать в строительстве, искусстве и охране природы Нидерландов

Трехмерная печать — это процесс изготовления физического объекта из цифровой модели с помощью 3D-принтера. Современная 3D-печать может осуществляться разными способами, но в основе любого из них лежит принцип послойного «выращивания» без использования пресс-формы. Это значит, что возможности дизайна объекта, в отличие от производства традиционными методами, практически неограниченны.

3D-печатание и так называемые аддитивные технологии развиваются очень быстро, поэтому созданным этим методом инновационным объектам не очень долго приходится удерживать свой рекорд. Предлагаю посмотреть, где нидерландцы научились применять эту технологию и что здесь печатают из бетона, глины и даже стали.
сортировка пластика
Фрагмент керамической вазы, © Olivier Van Herpt

Жилые дома

В 2018 году было объявлено, что в рамках проекта Milestone в эйндховенском районе Bosrijk появятся 5 жилых трехмерных печатных домов. Он стал первым в мире проектом коммерческого жилья на основе 3D-печати из бетона и привлек внимание не только технологией, но и дизайном: вместо традиционных жестких строительных конструкций для зданий была выбрана более природная форма: подобно валунам, дома помещены у лесной зоны, как будто они всегда были здесь. Инициаторы, в числе которых значатся муниципалитет города, Технологический университет Эйндховена, жилищный инвестор Vesteda и другие, утверждали, что эта технология не только революционизирует строительную отрасль, но также снизит издержки и экологический ущерб за счет сокращения количества используемого материала.

Несмотря на то, что реализация проекта ожидалась уже к 2019 году, строительная площадка была скрыта от глаз забором несколько лет. И только весной 2021 года первый «валун» не только был установлен, но и обрел своих арендаторов, сохранив за собой статус первого в мире напечатанного коммерческого жилья.

3D-принтер представляет собой огромную роботизированную руку с насадкой, которая «печатает» с помощью особого бетона, имеющего текстуру взбитых сливок. Для того чтобы построить стену, этот материал, как и при обычной 3D-печати, добавляется слой к слою. Всего для дома-«валуна» было создано 8 полых бетонных элементов, позже заполненных изоляционным материалом. Роботизированная рука работала круглосуточно: печать самого большого элемента заняла 15 часов без перерыва, а на все здание ушло порядка 120 часов.

Создатели утверждают, что именно этот первый объект был самым сложным и определяющим: им пришлось бросить вызов гравитации и выяснить, что в этом деле важна не только форма, но и скорости печати, отверждения бетона и склеивания слоев. В пилотном здании предполагалось напечатать только внешние и внутренние стены, но в дальнейшем планируется создавать этим же способом трубы и другие элементы. Чтобы получить необходимые разрешения, провелись обширные испытания, демонстрирующие, что материал и конструкция получившегося строения являются такими же прочными, как и у обычных зданий.
сортировка пластика
© Jean Pierre Reijnen/DCI Media
Чтобы позволить большему количеству жильцов почувствовать, каково это — жить в таком уникальном доме, он будет сдаваться на срок от 6 месяцев до года за 800 евро в месяц. В компании Vesteda говорят, что на этом экспериментальном этапе цена была намеренно низкой.

Первые арендаторы дома-«валуна» Elize Lutz и Harrie Dekkers уже получили ключ, но только символически: официально заселиться он смогут только 1 августа. В этом качестве им придется держать свои двери открытыми для заинтересованных сторон. Проект Milestone привлекает внимание всего мира, потому что считается, что со временем люди смогут строить индивидуальные дома в соответствии со своими собственными вкусами, а использование 3D-принтеров для строительства станет преобладающим.

Мосты

Как вы уже поняли, Технологический университет Эйндховена уверенно лидирует в области 3D-печати с использованием бетона. В 2017 году по разработанной им технологии в нидерландском городе Гемерт был установлен пилотный напечатанный велосипедный мост. Но за последние годы трехмерная печать развивалась так быстро, что следующий подобный объект в разы превзошел своего предшественника.

Речь о самом длинном в мире велосипедном и пешеходном мосте, напечатанном на 3D-принтере из бетона. Прямо сейчас эта 29-метровая структура авторства дизайнера Michiel van der Kley возводится в районе Zwanenveld в Наймегене. «Проект Мост» является результатом сотрудничества университета и Министерства инфраструктуры и водного хозяйства Нидерландов. Как это часто бывает с такими сложными инновационными объектами, работы были запланированы на 2019 год, но только сейчас идею удалось реализовать. Если хотите взглянуть на мост вживую, записывайте ориентир: автобусная остановка Steve Bikoplein, Nijmegen. Фотографии, которые вы видите ниже, взяты с сайта автора.

Если печать из бетона стала уже широко используемой технологией, то использование металлов в 3D-печати еще в самом начале пути. Но для одного из самых старых каналов Амстердама Oudezijds Achterburgwal, находящегося прямо посреди квартала красных фонарей, напечатали мост из нержавеющей стали!

Этот проект муниципалитет города заказал у бюро MX3D. Сказать, что дело было трудоемким и дорогостоящим — это ничего не сказать. Над проектом работали ведущие специалисты сразу в нескольких областях: инженеры, строители, робототехники и сварщики. Печать основы моста началась в марте 2017 и завершилась спустя полгода. Всего было использовано 4500 кг стали! Мост получил несколько наград и был представлен публике на Нидерландской неделе дизайна еще в октябре 2018. Но из-за того, что потребовались дополнительные исследования состояния набережной канала, реализация идеи была задержана. Только в июле 2021 напечатанный стальной мост все же был установлен на свое место.
Фото и видео — MX3D

Одежда

Iris van Herpen — нидерландский модельер и одна из пионеров применения 3D-печати в высокой моде. Создавая одежду, она работает с художниками, архитекторами, музыкантами и танцорами. Свои первые многослойные напечатанные платья из полиамида она создала в 2009 году, работая над коллекцией «Voltage». Ван Херпен считает, что именно за этой технологией стоит будущее модной индустрии, хотя и находит процесс создания трехмерной печати утомительным. По словам дизайнера, ее вдохновляет не сама технология, потому что все это делается на компьютере, а то, что можно сделать с ее помощью, и конечный результат. Журнал TIME назвал ее платья, напечатанные на 3D-принтере, одними из 50 лучших изобретений 2011 года.
Керамика

Когда Olivier Van Herpt, выпускник того же Технологического университета Эйндховена по направлению «Промышленный дизайн», впервые начал исследовать тему 3D-печати и керамики, предлагаемые настольные принтеры не могли создать предметы, безопасные для пищевых продуктов, а производство на промышленных принтерах выходило слишком дорогостоящим. В итоге Ван Херпт спроектировал и изготовил свой собственный керамический 3D-принтер и, начав экспериментировать с материалами, напечатал коллекции предметов из парафина и глины. Сейчас его керамика находится в коллекциях нескольких музеев, в том числе амстердамского художественного музея Stedelijk и парижского Центра Жоржа Помпиду.
сортировка пластика
© Olivier Van Herpt

Беспилотные робоптицы

Нет, вам не показалось :) Вместе с исследовательской группой по робототехнике и мехатронике университета Твенте компания The Drone Bird Company напечатала первую профессиональную роботизированную птицу с машущими крыльями или, другими словами, птицу-дрона! Всего на исследования и разработку продукта команда потратила более 30 лет. Современные модели робоптиц напечатаны на 3D-принтере из стеклонаполненного полиамида и проходят испытательные полеты на технологической базе в аэропорту Твенте.

Благодаря реалистичному внешнему виду и удобному для полета весу роботы-хищники с дистанционным управлением отгоняют своих живых собратьев подальше от мест, где птицы могут представлять опасность, таких как аэропорты и сельскохозяйственные поля. Они также используются в фильмах, для мониторинга и охраны дикой природы и ненавязчивого наблюдения в сфере безопасности.

«

»