طور باحثون من جامعة "مين" الأمريكية، تقنية جديدة لطباعة منازل بيولوجية بالكامل مصنوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

وشيد الباحثون أول منزل بهذه الطريقة باسم "بايو هوم 3 دي" بعد تصميم نموذج أولي بمساحة 183 مترا مربعا، بالقرب من الجامعة.

يرى المتحمسون للتقنية أنها تمثل فرصة فريدة لمعالجة مشكلات عديدة في الوقت ذاته.
وصنع الباحثون أرضيات المنزل والجدران والسقف باستخدام أكبر طابعة بوليمر ثلاثية الأبعاد في العالم، التي سبق أن أنتجت أكبر قارب مطبوع ثلاثي الأبعاد في العام 2019.

ولتحقيق حل بيولوجي بالكامل، درس الباحثون حلولا كثيرة تستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد؛ منها القائمة على مواد الطباعة الخرسانية والمواد الحجرية الاصطناعية؛ وفقا لموقع "سي نت".

ويرى المتحمسون للتقنية أنها تمثل فرصة فريدة لمعالجة مشكلات عديدة في الوقت ذاته، منها أزمة الإسكان المتفاقمة عالميا، وما تتعرض له سلاسل توريد مواد البناء من عقبات، فالتقنية الجديدة قد تمثل حلا مجديا بتكاليف محدودة.

وطبع الباحثون النموذج الأولي "بايو هوم 3 دي" على شكل أربع وحدات ثم نقلوها وأعادوا تجميعها معا في موقع البناء.

واستغرقت العملية نصف يوم فقط، دون الحاجة إلى استخدام دعامات تقوية خشبية على غرار عمليات التشييد التقليدية المعتمدة على الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ويخطط الباحثون لمراقبة النموذج الأولي خلال فصل الشتاء المقبل، وتجميع بيانات متعلقة بدرجة حرارة المبنى، وأداء هيكله، في ظل التغيرات والتطورات المتعلقة بالبيئة والطقس، ودراسة إجراء تعديلات مجدية وتحسين التصاميم المستقبلية.

مستقبل الإسكان
ويشهد قطاع تشييد المنازل بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد اهتماما متناميا حول العالم، وأصبحت التقنية الجديدة محط دراسة وبحث كبريات شركات العالم، الرامية إلى تسريع إدخالها إلى الأسواق العالمية.

تتسم التقنية بالمرونة، إذ تستطيع صنع أي جسم صلب من نموذج رقمي مصمم على الحاسوب
ويُتوقَّع أن تبلغ قيمة قطاع سوق تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على مستوى العالم، نحو 300 مليار دولار بحلول العام 2025، بفضل زيادة الأبحاث وتطوير المنتجات، وازدياد الحاجة إلى مزيد من الإبداع في عملية التصميم، وسهولة الإنتاج والتصنيع في مختلف القطاعات.

وتتسم التقنية بالمرونة، إذ تستطيع صنع أي جسم صلب من نموذج رقمي مصمم على الحاسوب وإحداث نقلة نوعية في عالم الصناعة.

وتشير تقارير إلى دور تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في توفير تكلفة البناء بنسبة تتراوح بين 50% إلى 70%، وتكلفة العمالة بنسبة تتراوح بين 50% إلى 80%، فضلا عن تقليل نسبة النفايات الناجمة عن عمليات الإنشاء بنسبة 60%، ما ينعكس على المردود الاقتصادي للقطاع ويحقق استدامة البيئة والموارد.

وتخصص دول أمريكا الشمالية واليابان وألمانيا والمملكة المتحدة وغيرها، ميزانيات ضخمة لتطوير تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في مختلف المجالات؛ مثل الإنشاءات والطب والصناعة والسيارات والطيران.

اهتمام عربي
ودخلت الطباعة ثلاثية الأبعاد بقوة إلى المنطقة العربية، ولإمارة دبي - مثلا- تجربة في هذا المجال، إذ تهدف إستراتيجيتها التي أعلنتها العام 2016، إلى استخدامها في تنفيذ 25% من كل مبنًى جديد في العام 2025.

وتعتزم السعودية أيضا بناء مئات المنازل يوميا بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، في إطار توجه رسمي يرمي إلى تعزيز اعتمادها على تقنيات البناء المبتكرة وتوطين صناعتها.

وسبق أن توقعت مجلة "كونستركشن ويك" أن تبني السعودية 1.5 مليون منزل بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، خلال 10 أعوام.

وأدخلت السعودية أكبر طابعة ثلاثية الأبعاد في العالم لبناء المنازل، تحمل اسم "بود2" وهي قادرة على تشييد مبانٍ تبلغ مساحتها "12×27×9" أمتار، فضلا عن هياكل مكونة من ثلاثة طوابق تبلغ مساحتها 300 متر مربع لكل طابق.