3D tisk se stává životaschopnou stavební technologií. Prvních několik domů a budov již bylo vyrobeno z různých druhů cementové směsi, seznam vhodných materiálů se však neustále rozrůstá. Vědci tak chtějí využít třeba hlínu, recyklovaný plast, regolit z Měsíce a nejnověji také přebytečné dřevěné piliny.
Poslední jmenovaný materiál se možná na první pohled zdá nevhodný, opak je ale pravdou. Piliny získané jako odpad při produkci výrobků ze dřeva se nejprve smíchají s různými výztuhami a pojivy, čímž tak vznikne kompozitní materiál, který je dostatečně tvárný, aby jej bylo možné protlačit skrz hadici 3D tiskárny.
Jedna taková speciální směs z pilin byla nedávno použita na stavbu prototypu domu o rozloze 56 metrů čtverečních stojícího v kampusu Univerzity v Maine ve městě Orono. Projekt nazvaný BioHome3D vedlo tamní Středisko pro pokročilé struktury a kompozitní materiály (ASCC) a financovalo ho americké Ministerstvo energetiky.
V tiskárně vzniklo téměř vše
BioHome3D se od většiny ostatních tištěných domů vznikajících přímo na stavební parcele značně odlišuje. Skládá se ze čtyř samostatných modulů, jež byly do univerzitního kampusu dopraveny až po svém zhotovení na docela jiném mstě. Jejich sestavení do konečné podoby pak trvalo zhruba půl dne. Kromě toho se ale stavba liší i v dalších ohledech.
„Na rozdíl od ostatních metod jsme vytiskli téměř celý BioHome3D, a to včetně podlah, stěn a střechy. Velkou výhodou je také to, že použité biomateriály jsou stoprocentně recyklovatelné,“ řekl Boston Globe Habib Dagher, výkonný ředitel ASCC.
Že by stavba z důvodu použití pilin nebyla dostatečně odolná, se výzkumníci nebojí: „Tým v ASCC zkoumá jejich vlastnosti již 20 let. Náš dům splňuje všechny stavební požadavky, a to včetně těch konstrukčních, požárních nebo toxických. Tyto materiály jsou sice nové, ale už jsme zjistili, co všechno zvládnou a co už naopak nejde.“
Během několika příštích let se pak znalosti vědců ještě významně rozšíří. Prototypový dům je totiž vybaven senzory pro monitorování tepelných, environmentálních a strukturálních dat. Výzkumníky zajímá především to, jak stavba zvládne mrazivé zimy a sněhové závěje na severu Spojených států. Kromě toho pak tým ASCC poslal vzorky materiálu až do Brazílie, kde bude pro změnu testována jeho odolnost vůči tamní vysoké vlhkosti.
Přebytečné piliny dům využije
Pokud jde o dům samotný, vypadá BioHome3D podobně jako kterákoliv běžná stavba. Největší místnost tvoří kuchyně propojená s obývacím pokojem a jídelním koutem. Kromě ní se zde nachází také ložnice, která může sloužit jako kancelář, a vydlážděná koupelna. Jakmile byly moduly poskládány dohromady, trvalo pouze dvě hodiny, než byl dům uveden do provozu. Kromě jednoho elektrikáře k tomu přitom nebylo potřeba žádných složitých technických znalostí.
Dagher a jeho tým si vybrali piliny jako základ svého tiskového materiálu proto, jelikož jsou organické a Maine jich má velký přebytek. Tento stát na severovýchodě USA je totiž hustě zalesněný a historicky zde bylo mnoho pil, jež dříve dodávaly zbytkový materiál do papíren. Kvůli menší poptávce a levné konkurenci ze zahraničí ale mnoho z nich v posledních letech svůj provoz ukončilo.
„V našem regionu je odhadem tisíc tun zbytků biomasy ročně, pro které není téměř žádné využití. Chtěli jsme tedy vyzkoušet, zda bychom ji mohli použít pro vytištění domu,“ vysvětlil Dagher. Jeho tým doufá, že se mu brzy podaří postavit továrnu, která bude vyrábět BioHome3D ve velkém. Vytisknutí jednoho domu má přitom v budoucnu trvat pouhé dva dny.
„Myslíme si, že máme velký potenciál na vyřešení nedostatku bydlení nejen v Maine, ale můžeme pomoci i s bytovou krizí na celonárodní úrovni,“ doplnil šéf ASCC. Zatím sice není jasné, kolik přesně bude nový dům stát, podle výzkumníků ale má být dostupný také pro lidi s nižšími příjmy.
