قام باحثون في المعهد التقني الفدرالي السويسري في زيورخ (ETH Zurich) بتطوير طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الروبوتات، بهدف تعزيز البناء المستدام من خلال ما يسمى بـ "الطباعة بالصدمة". وتعتمد هذه الطريقة المبتكرة على استخدام مواد من الأرض مثل الطين والتربة، وهي بدائل رخيصة للغاية ومتاحة بكثرة وصديقة للبيئة، مقارنة بالطرق التقليدية للبناء باستخدام الأسمنت.

‍

تتغلب الطباعة بالصدمة على طبيعة تقنيات البناء الحالية باستخدام المواد المستخرجة من الأرض، والتي تتطلب جهدًا بشريًا كبيرًا وتكلفة عالية، وذلك من خلال استخدام روبوتات البناء التي تطلق المواد من الأعلى، وتقوم بتشكيل الجدران تدريجيًا عند الاصطدام. تترابط هذه المواد معًا، غالبًا باستخدام بعض الإضافات، لتشكل هيكلًا قويًا ومستقرًا، دون الحاجة إلى التوقف والانتظار حتى يجف المادة، كما هو الحال في الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة. يمكن لطريقة الطباعة بالصدمة أن ترسب مواد كثيفة بسرعات هائلة، تصل إلى 10 أمتار في الثانية، لضمان الترابط القوي بين الطبقات. ولا تبدو هذه الطريقة معتمدة بشكل كامل على الإضافات، كما هو الحال في الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية الطبقات. وبالتالي، ستسمح هذه الطريقة بعملية بناء أكثر استقرارًا وكفاءة.

‍

قام باحثو ETH Zurich بتصميم أداة طباعة مخصصة يمكن تركيبها على العديد من المنصات الروبوتية، بما في ذلك أنظمة الإنتاج خارج الموقع والروبوتات ذات الأرجل المستقلة، من أجل البناء في جميع المواقع، من المناطق الحضرية ذات المساحة المحدودة إلى المناطق الطبيعية النائية. وقد تم بالفعل استخدام النظام الروبوتي لبناء جدران يصل ارتفاعها إلى 3 أمتار، لتوضيح قدرته على تنفيذ مشاريع بناء كبيرة.

‍

طور فريق ETH Zurich هذه الطريقة من الصفر، باستخدام مواد دائرية منخفضة الكربون فقط، للحفاظ على تأثيرها البيئي في أدنى مستوى ممكن. ويتكون الخليط المكون من المواد الأرضية المستخدم في البناء بشكل أساسي من مواد محلية مستدامة مع عدد قليل من الإضافات.

‍

تعاون الباحثون مع شركة Eberhard Unternehmungen، وهي إحدى الشركات الرائدة في مجال طرق البناء الدائرية، لتوسيع نطاق هذه التكنولوجيا لتشمل مواد وتطبيقات أخرى في المستقبل. يمكن للطباعة بالصدمة أن تحدث ثورة في صناعة البناء، حيث تتمتع بإمكانية تسريع العمليات، وجعلها أكثر "خضراء"، وتقليل التكاليف عند بناء هيكل ذو أثر بيئي ضئيل.

‍