تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في العمارة

تبدأ بفتحِ أحدِ برامج التصميم ثُلاثي الأبعاد، ثم تشرعُ في تُصميمِ مبنًى أو حصانًا بجناحين، وعندما يُعجبكَ التصميم وترغب في رؤيته واقعًا أمامك، فمن خلالِ مُجرِّدِ ضغطةِ زِرٍّ تجده أمامك، تمامًا كالسحر! وذلك بدلًا من الذهاب للخِراطة وسماعِ جملة: «عُد إلينا بعدَ أسبوع!».

تتصفَّح موقعًا بهِ ألعاب أو أطباق مثلًا، وإذا أعجبكَ شيءٌ ما تضغط زِرًّا فتجدهُ جِوارك بدلًا من انتظارِ الشحن والتفريغ.
كل هذا يتمُّ من خلال الطابعة ثلاثية الأبعاد، وهي طابعةٌ تَصنعُ مُجسَّماتٍ عن طريقِ إضافةِ طبقاتٍ مُتتالية من أحد المواد لتكوينِ المُجسَّم المطلوب.

تقنيةٌ رهيبة لا حدَّ لها، وذات تأثيراتٍ مُدهشةٍ في كُلِّ المجالات. وبحسبِ تقديرات شركة «ستاتيستا» -وهي شركةٌ تُعنَى بجمع التقارير البحثية- سيُحقِّق سوقُ الطباعة ثلاثية الأبعاد بما فيهِ مواد الطباعة والخدمات ذات الصلة مبيعاتٍ تصل إلى 16.2 مليار دولار سنة 2019، بعدما حقق 3.8 مليار دولار سنة 2014.

في حين قَدَّرَت مؤسسة «غارتنر ريسيرش» -وهي مؤسسةٌ بحثية عالمية في مجال تقنية المعلومات- أنَّ مبيعات الطابعات التي يقل سعرها عن 1000 دولار أمريكي، وهي محركٌ مهم للسوق، ستُمثِّل 28.1% من المبيعات بحلولِ عام 2018، بعد أن كانت تُمثِّل 11.6% من المبيعات سنة 2014.

• من المزايا في الطابعة
• تقليل الهدر؛ حيث إن طريقة عملها تختلف عن نحتِ الكتل والتي تُهدِرُ الكثيرَ من الموارد.
• توفير وقت وتكلفة النقل مما سيؤثِّر إيجابًا على الاستدامة، فيمكنك تحميل أيَّ شكلٍ تريد وطباعته.
• حوَّلت المُستهلكين إلى صانِعين، وفتحت المجالَ لكُلِّ مُبدعٍ كان يقفُ أمام حاجزِ الإمكانيات.
• كسر حاجز الشركات العملاقة، وأصبحت الطباعة الرخيصة ممكنةً للجميع، ويمكن صناعة الطابعة نفسها في البيت، لأن هناكَ أنواعٌ مفتوحة المصدر(مثل: RepRap). وهناك إخوةٌ سوريون استطاعوا -رغم الظروف- صُنع وبيع طابعةٍ سورية اسمها T3DMaker.

الطابعة ثُلاثية الأبعاد لها تأثيرٌ ضخم على كلِّ المجالات تقريبًا، ومن أمثلة ذلك: – الطب:

طباعةُ مُجسَّماتٍ تعليمية لتشريحها بدلًا منِ الأجسام الحقيقية، وطباعة دُعاماتٍ للأطرافِ المكسورة، وطباعة العظام والأنسجة.

وهناكَ باحثون يُطوِّرون غشاءً يُنقذُ حياةَ المرضى عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D bioprinting.

-الطباعة في الفضاء:

فقد صنعَت شركةُ جنرال إلكتريك -على سبيل المثال- أجزاء مُحرِّكٍ نفَّاث، مثل منافث الوقود وأنظمة التوربينات، من مكوِّناتٍ مطبوعةٍ بالطابعاتِ ثُلاثيةِ الأبعاد. كما تمكَّنت وكالةُ ناسا من تصنيعِ غُرفةِ احتراقٍ لصواريخها مصنوعةٍ من موادٍ أُنتِجَت من خلالِ عملية التصنيع التجميعي.

قد تُنقذُ الطابعةُ حياةَ رائدي الفضاء والسفينةِ الفضائية إذا فسدت أحدُ الأجزاء ولم يكن لها قِطعُ غيارٍ فيمكن حل المشكلة بطباعة تلك الأجزاء مجددًا.

-طباعة الأسلحة:

يُمكن للجنود طباعة ما يحتاجون أثناء الأزمات. فمثلًا، طَبَعَت شركةُ سوليد كونسبتس (Solid Concepts) الأمريكية بواسطةِ طابعةٍ ثُلاثية الأبعاد(3D) نموذجًا معدنيًّا لمُسدَّسٍ نِظاميٍّ من طرازِ M1911 كان في الخدمة في الجيش من عام 1911 وحتى عام 1985.

-طباعة  السيارات:

تمَّت طباعة السيارة ستراتي (Strati) -ما عدا الإطارات والمُحرِّك والكراسي- في 44 ساعة.

-الطباعة في التعليم:

طباعةُ النماذجِ التعليمية، مثل الكرةِ الأرضية، وكذلك لعب الأطفال، والإكسسوارات، وكلِّ ما يخطرُ ببالك، ولكن دعنا نُركِّز الآن على العمران والعمارة.

-الطباعة في العمارة:

فَتَحَت البابَ أمامَ تعميرِ القمر والمريخ والكواكب الأخرى، فقد كانت المشكلة هي تكلفة نقل المواد الخام التي كانت ستُكلِّف المليارات لبناءِ بيتٍ واحد.

الآن يمكننا نقلُ الطابعة فقط، وسنبني من خلالها البيوتَ من المواد الخام لأرضية الكوكب نفسه، كما كان يقولُ المهندس حسن فتحي : «اُنظر تحتَ قدميك واِبْنِ».

استطاعت شركةٌ صينية تُدعى وين سون (WinSun) بناءَ عشرة مبانٍ في ظرفِ 24 ساعة فقط. ووفقا للشركة، تُوفِّر هذهِ العملية ما بين 30 و60 بالمئة من مخلفات البناء، كما يُمكن أن تُقلِّل من زمن الإنتاج بنسبةٍ تتراوح بين 50 و70 بالمئة، وتكاليف العمالة بنسبةٍ تتراوح بين 50 و80 بالمئة.

في دبي، تمَّ افتتاحُ مكتبٍ مطبوعٍ بالطابعات ثُلاثية الأبعاد، ويُعتبر المبنى الأول من نوعه على مستوى العالم من ناحية كونه مُعدًّا للاستخدام العملي، حيث تَمَّت مراعاة التكامل بين تصميمِ المبنى وطباعته من جهة، وتوفيرِ الخدمات الرئيسية ضمن المبنى مثل الكهرباء والمياه والاتصالات والتكييف من جهةٍ أخرى. ويُصرِّح حاكمُ دبي: «لدينا استراتيجية طويلة المدى للطباعة ثلاثية الأبعاد، وبحلولِ عام 2030 ستتم طباعة 25% من مباني دبي باستخدام هذه التقنية».

لا شكَّ أنَّها تقنيةٌ ستُغيِّرُ مُستقبلَ الصناعةِ في العالم.