研究人员使用3D打印土壤混合物材料开发生物建筑，为未来房屋带来新理念

2022年8月22日，南极熊获悉，弗吉尼亚大学的一个研究小组，开发了一种独特的生物建筑技术，可能会改变现阶段人们，对未来环保建筑的可持续理念。

△使用3D打印土壤构建建筑物，并成功种植植物

该团队表示，通过一系列由土壤和种子组成的3D打印技术，比如，开发一种建筑用3D打印新材料，它们将建筑结构制成任意几何形状，同时赋予建筑物自身生长植物的能力。将植入与建筑完美的融合在一起。目前随着实验进展，将研究如何扩大规模，这种该技术可成为未来住宅的基石。

为了进行这项实验，该大学工程与应用科学学院的助理教授Ji Ma，与环境科学系的研究教授David Carr和建筑学院的助理教授Ehsan Baharlou，以及他的学生Spencer Barnes联合研究。

弗吉尼亚大学的研究团队认为，它们为未来建筑行业新理念做出了贡献。通过创新的3D打印技术，将来可满足全球对更便宜的住房、绿色建筑和满足日益增长的循环经济体系需求。

△该项目已发表在期刊《快速制造》上，该研究的重点是将自然和建筑进行物理融合，作为向更可持续的建筑实践迈出的一步（点我传送门获取更多信息）

探索可持续增材制造技术
我们转向研发基于土壤的3D打印材料，以便从循环增材制造中获得额外的好处，Ehsan Baharlou解释说：“我们使用当地的土壤和植物与水混合，我们需要的唯一电力仅在打印过程中使用一些。当我们不需要再打印建筑物时，或者它的质量不合适，我们可以通过回收，并在一次的工作中重新使用这些材料。”

在对土壤混合物进行了几轮测试后，这些结构能够种植某一些植物，但目前还不是全部。Ji Ma指出：“通常，3D打印的土壤水分流失往往会很快，同时，会使植物周围的环境更干燥，因此，我们必须把喜欢干燥气候的植物纳入土壤中，我们之所以会这样认为是因为土壤被压实了。当土壤通过喷嘴被挤压时，气泡被推出来，当土壤失去气泡时，它会紧紧地抓住水分。”

△Ehsan Baharlou正测试基于土壤的3D打印材料

推动减少碳排放
Ma说：“这项技术最直接的应用可能不是在建筑中，而是在景观建筑中。土壤的打印方式和供水量，可以有效模拟世界各地不同的气候条件。你可能有能力在同一个地方种植通常适应不同环境的不同物种。如果你愿意的话，景观设计师有可能创造不同植物物种的动物园。”

最终，这里的目标是通过采用当地采购的生物材料，来推动减少建筑物碳足迹的做法。这意味着，3D打印可替代不可回收、不可重复使用和传统资源。因此，生物建筑为建筑和工程领域的低成本、低能源和气候友好型替代品打开了大门。