Dansk AM Hub vil sætte 3D printerne fri

Bygninger, infrastruktur og byer verden over lider under klimaforandringer og presset fra en kraftig populationsvækst. Et nyt initiativ, Break the Grid, undersøger, hvordan 3D-printere kan produceres og programmeres til automatisk at bevæge sig for at imødekomme nogle af de globale udfordringer, kloden står over for i fremtiden.

Break the Grid-initiativet er udviklet af Dansk AM Hub, Map Architects og GXN Innovation, der udspringer af det danske arkitektfirma 3XN. Gennem en række mekaniske og virtuelle ændringer af eksisterende 3D-printere, forestiller designpartnerne sig både hurtigere, billigere og mere effektive metoder til at reagere på bymæssige, sociale og miljømæssige forandringer.

’Break the Grid’ er en del af Dansk AM Hubs Moonshot-program, der har fokus på at skabe en bedre verden. Holdet bag initiativet har indledningsvist identificeret tre forskellige scenarier for det som kaldes autonom additive fremstilling – et afgørende element i en nær fremtid, hvor fremskridt inden for robotvidenskab og machine learning kommer til at gøre 3D-printere mere mbile, så de bedre kan begå sig i både naturlige og menneskeskabte miljøer, samtidig med, at de løser presserende samfundsudfordringer.

Break the Grid-initiativet har benyttet eksisterende 3D-printere og sensorteknologi til at kreere nye mobile og mekaniske prototyper af 3D-printere. Baseret på disse prototyper, undersøges potentialet nu i bevægelige 3D-printere på land, under vand og i luften.

”Ved at lade 3D printere møde de her udfordringer kan vi potentielt se en kommende revolution. Ved at tillade robotter at kravle, svømme og flyve mens de printer, kan vi adressere presserende miljømæssige trusler verden over med minimale omkostninger og med større effektivitet,” forklarer Kasper Guldager Jensen, grundlægger af GXN.
 

opgør med Tre globale udfordringer

En af de globale udfordringer, som ’Break the Grid’ tager fat i, er de nuværende udfordringer inden for klodens infrastruktur. Mikro-revner er et problem for blandt andet betoninfrastruktur og veje, da disse revner fører til at vand og ilt sætter sig i strukturen. Og det fører til korrosion.

Antagelsen er, at 3D-printere kan bruges til at reparere disse mikro-revner ved hjælp af et porøst fyldstof blandet med svampen Trichoderma Reesei, som fremmer dannelsen af calciumcarbonat. På den måde vil autonome hexapod-robotter være i stand til at nå både urbane og afsidesliggende betoninfrastrukturer med henblik på reparation af mikro-revnerne, før de fører til større skader på veje og infrastrukturer.

En anden global udfordring, som ‘Break the Grid’-initiativet beskæftiger sig med, er klimaforandringers store påvirkning af kystnære områder. Mere end 10 procent af verdens kystpopulationer lever mindre end 10 meter over havniveauet i dag og bliver mere og mere sårbare overfor kyst-stormfloder og katastrofale tsunamier.

Inspireret af et specialiseret klæbemiddel fra østers har forskere udviklet en syntetisk lim med de samme egenskaber. Dansk AM Hub og GXN forestiller sig, at 3D-printere, der under vandet blander denne lim med sand fra havbunden, kan skabe et bindemiddel, hvormed der kan bygges kunstige revstrukturer for at beskytte kysterne og samtidigt give vigtige levesteder til havlivet. Altså en undervands klimasikring med naturlige materialer, som skabes på stedet.

Den tredje globale udfordring er det betydelige varme- og energitab, forårsaget af ældre højhuse i større byer. Mange eksisterende facader kræver reparation eller bedre isolering for at minimere energitab. Forskere undersøger i øjeblikket, hvordan funktionelt klassificerede materialer kan kombinere glas med højt-ydende polymer-materiale for at give ny varmeisolering til gamle bygninger.

I den henseende vil Break the Grid-initiativet videreudvikle et drone-baseret printsystem til at identificere hvor varmetabet er størst, hvilket giver mulighed for effektive materialebaserede løsninger fra hus til hus med lavere investeringsbehov og minimal menneskelig interaktion. Dronen skal simpelthen bare flyve op og printe materiale til isolering på vinduerne, hvilket kan spare både stilladser og mandetimer.

“De forskellige teknologier muliggør nye tilgange til at bygge, reparere og konstruere nye og tidligere utænkelige løsninger på nogle af de største udfordringer, vi står overfor. Vi håber, at vi med projektet kan inspirere industrien til at forestille sig nye muligheder, hvilket vil kræve, at design og teknologi kombineres til at ændre vores nuværende måder at tænke på,” fortæller Mads Kjøller Damkjær, der indtil for ganske nyligt var CEO i Dansk AM Hub.

Der kan læses meget mere om Dansk AM Hub og deres mange aktiviteter inde på AM Hubs egen hjemmeside.

• Dansk AM Hub