GXN Innovation presenta “Break the Grid” come rendere le stampanti 3D autonomamente mobili



GXN ESPLORA LA STAMPA 3D MOBILE COME FUTURO DELLE COSTRUZIONI

GXN Innovation , una filiale di ricerca indipendente dello studio di architettura danese 3XN , ha lanciato “Break the Grid”, una nuova iniziativa che esplora come rendere le stampanti 3D autonomamente mobili. Collaborando con l’ AM Hub danese , la piattaforma danese per la produzione digitale e additiva e MAP Architects , uno studio di progettazione architettonica con sede a Copenaghen, il programma di ricerca cercherà di creare hack fisici e virtuali di stampanti 3D esistenti.

L’obiettivo della ricerca è stabilire metodi più efficienti per affrontare i cambiamenti urbani, sociali e ambientali. Modificando le stampanti 3D per spostarsi autonomamente, i partner di progettazione sperano di affrontare le sfide globali della crescita della popolazione e dei cambiamenti climatici, che rappresentano una minaccia per edifici, infrastrutture e città in tutto il mondo.

“Liberare le stampanti 3D per affrontare queste sfide potrebbe essere una rivoluzione in atto”, ha spiegato Kasper Jensen, fondatore di GXN.

“CONSENTENDO AI ROBOT DI STAMPA 3D DI STRISCIARE, NUOTARE E VOLARE, SIAMO IN GRADO DI AFFRONTARE LE PRESSANTI MINACCE AMBIENTALI IN TUTTO IL MONDO A COSTI INFERIORI E CON MAGGIORE EFFICIENZA.”

Break the Grid è anche parte dell’iniziativa Moonshots di Danish AM Hub, che sostiene progetti che lavorano per spingere i limiti della stampa 3D al fine di creare un mondo migliore.

Salvare il futuro con la stampa 3D

GXN, fondata nel 2007 da 3XN, cerca di creare nuovi approcci alla progettazione ecocompatibile spingendo al contempo i confini dell’architettura. AM Hub danese sta supportando GXN al fine di realizzare i propri obiettivi, che ruotano intorno fornendo consigli sulla produzione additiva all’ecosistema danese, con l’obiettivo di far vedere all’industria il potenziale poliedrico della stampa 3D.

La base del progetto Break the Grid si basa su tre scenari che presentano sfide globali in cui la produzione additiva autonoma sarebbe cruciale. I membri del team di ricerca hanno immaginato un futuro prossimo in cui i progressi tecnologici nella robotica e nell’apprendimento automatico hanno mobilitato le stampanti 3D per muoversi autonomamente attraverso i nostri ambienti per risolvere queste sfide. Quindi, il team ha creato prototipi meccanici mobili di stampanti 3D utilizzando la tecnologia di rilevamento e stampa esistente. Con i prototipi, sono stati esplorati diversi hack virtuali per consentire la stampa 3D mobile su terra, sott’acqua e in aria.

Un sistema di stampa 3D basato su droni. Immagine tramite GXN.
Un sistema di stampa 3D basato su droni. Immagine tramite GXN.
La prima sfida globale proposta dal progetto affronta il deterioramento delle infrastrutture globali. In particolare, si rivolge alle micro-crepe; un punto di partenza per ulteriori danni nelle strutture in calcestruzzo. Acqua e ossigeno possono penetrare nelle crepe e corrodere la costruzione in cemento. Per rispondere a questo scenario, il team del progetto ipotizza che le stampanti 3D possano utilizzare un mix di riempitivi porosi per riparare le micro-crepe. Il riempitivo sarebbe mescolato con un fungo chiamato “Trichoderma Reesei”, che consente la formazione di carbonato di calcio. Ciò è utile poiché il carbonato di calcio viene spesso utilizzato in ambienti industriali per neutralizzare le condizioni acide sia nel suolo che nell’acqua e può quindi prevenire la corrosione. Gli esapodi autonomi equipaggiati con la stampante 3D avrebbero esplorato le infrastrutture di calcestruzzo urbane e remote,

Una seconda sfida globale è incentrata sul danno causato dai cambiamenti climatici sugli habitat costieri. Si dice che oltre il 10 percento delle popolazioni costiere viva a meno di 10 metri sul livello del mare. Sono considerati sempre più vulnerabili alle tempeste e agli tsunami costieri. I ricercatori hanno sviluppato una colla sintetica con le stesse proprietà di un adesivo specializzato prodotto dalle ostriche. Break the Grid considera se i ROV di stampa 3D potrebbero andare sott’acqua per mescolare la colla con le sabbie del fondo dell’oceano. Ciò creerebbe un legante a umido, che può essere utilizzato per stampare in 3D strutture di scogliere artificiali al fine di proteggere le coste fornendo allo stesso tempo habitat per la vita marina.

Esapodi autonomi dotati di una stampante 3D. Immagine tramite GXN.
Esapodi autonomi dotati di una stampante 3D. Immagine tramite GXN.
L’ultima sfida globale tenta di far fronte alla perdita di calore ed energia derivante dal degrado di grattacieli nelle principali città. Molte facciate di questi edifici richiedono riparazioni o un migliore isolamento, al fine di prevenire l’ulteriore degrado e la fuoriuscita di calore. Per creare un nuovo isolamento termico per i vecchi edifici, il team di ricerca sta esplorando l’uso di materiali a classificazione funzionale combinando il vetro con polimeri ad alte prestazioni. Al fine di applicare l’isolamento, il team Break the Grid ha ideato un sistema di stampa 3D basato su droni per identificare e riempire i ponti termici nei vecchi grattacieli. Ciò consentirebbe di ridurre i costi a causa della riduzione della manodopera e della minore interazione umana, portando a una soluzione efficiente basata sui materiali.

“Le tecnologie convergenti stanno consentendo nuovi approcci alla costruzione”, ha commentato Mads Kjøller Damkjær, CEO del Danish AM Hub Fund. “Speriamo di ispirare l’industria manifatturiera additiva a immaginare nuove possibilità, che richiederanno la combinazione di design e tecnologia per spostare i nostri valori e i nostri attuali modi di pensare”.

La stampa 3D aiuta a costruire un mondo migliore

Molte società di costruzioni e studi di progettazione hanno utilizzato la stampa 3D per superare alcuni dei problemi più urgenti del mondo con l’architettura.

Ad esempio, la stampa 3D è stata utilizzata per creare alloggi per famiglie a basso reddito in America Latina, in quella che è soprannominata la “prima comunità stampata in 3D del mondo “. In risposta alla crisi immobiliare globale, il progetto è guidato dallo studio di design con sede a San Francisco Fuseproject , la società texana ICON per le tecnologie di costruzione e New Story , un’organizzazione no profit che lotta contro i senzatetto.

Inoltre, il Conference Board of Canada , un think tank no profit con sede a Ottawa, nel novembre 2018 ha pubblicato un rapporto che indaga il potenziale della stampa 3D nelle costruzioni per superare gli ambienti più estremi del paese. Mirando al nord del Canada, la ricerca sta cercando di migliorare la qualità della vita delle persone fornendo un approccio più conveniente alla costruzione di case.

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