بقلم: يائيل هالفمان كوهين
تقدم الطبيعة مجموعة من حلول التصميم الاقتصادية والفعالة والأنيقة والمستدامة، ولكن القيود المختلفة - التقنيات والإنتاج - لا تزال تشكل حواجز أمام التصميم والإنتاج "تمامًا" كما هو الحال في الطبيعة.
في مختبر الوسائط في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، قدمت نيري أوكسمان وفريقها، بالتعاون مع مختبر الزجاج ومعهد ويس في جامعة هارفارد، مؤخرًا طابعة ثلاثية الأبعاد للزجاج، والتي قد تسمح لنا في المستقبل بالاقتراب قليلاً من المستوى تعقيد الحلول الهيكلية في الطبيعة. وتقوم الآلة، وهي الأولى من نوعها، بتسخين الزجاج إلى أكثر من 3 درجة مئوية في الفرن، ثم تشكيله بعملية البثق (البثق) عن طريق تمريره عبر أنبوب من الألومنيوم. وتقطر المادة اللزجة شبه الشفافة حتى تتصلب في بنية تشبه الضلع. في هذه المرحلة، نحن نتحدث عن إثبات الجدوى. ولا تزال المنتجات صغيرة الحجم، ويقتصر طولها على 1,000 سم وارتفاعها 25 سم، لكنها من ناحية أخرى، تظهر الخصائص البصرية والجودة والقوة الهيكلية لتقنية الطباعة هذه.
إذا عدنا إلى الطبيعة للحظة، فسوف ندرك أن الغرض من تقنية الخلق الجديدة هذه أعظم بكثير، بالمعنى الحرفي للكلمة. ويعتقد أوكسمان أن الطباعة بهذه التقنية ستمكن في المستقبل من إنتاج واجهات أكثر ديناميكية للمباني، وربما تجيب على العديد من الأسئلة المهمة في عالم الهندسة المعمارية:
- هل يمكننا إنتاج هياكل زجاجية ذات قنوات داخلية للتهوية وتدوير المياه؟
هل يمكننا تجاوز التقليد المتمثل في عزل الوظائف إلى أجزاء منفصلة، ودمجها جميعًا في غلاف هيكلي واحد؟
إحدى المزايا البارزة للطباعة الزجاجية ثلاثية الأبعاد مقارنة بإنتاج الزجاج التقليدي هي القدرة على إنتاج سطح داخلي معقد مثل السطح الخارجي. في الزجاج المنفوخ، يكون الجزء الداخلي أملسًا. في تكنولوجيا الطباعة، يمكن التحكم في شكل وملمس الجسم، حتى مستوى عالٍ من الدقة.
يمكن للمرء أن يبحر في الخيال ويرى العواقب على عالم الهندسة المعمارية. هيكل ذو واجهة واحدة له عدة وظائف، التحكم في تدفق الضوء، باستخدام القنوات الزجاجية لنقل المياه والمواد البيولوجية وحتى المعلومات، في حالة استخدام الألياف الضوئية.
وفي مشروع آخر لشركة Oxman، وهو Wanderers، تم بالفعل تصميم نظام ديناميكي مزود بغلاف تدفق. ابتكرت أوكسمان وفريقها جلدًا يمكن ارتداؤه باستخدام أنابيب ميكروفلويديك تسمح للمواد العضوية مثل بكتيريا التمثيل الضوئي بالتدفق عبر الملابس.
من الناحية النظرية، بافتراض حل مشكلة الحد الأقصى للحجم (التحدي في عملية العمل)، ستكون آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد قادرة على إنتاج واجهة تتفاعل مع البيئة بطريقة مماثلة لملابس المباني أيضًا. شفافية هذه الواجهة من خلال الطباعة الزجاجية، يمكنك المساعدة في تصميم الاستجابة للبيئة.
في الوقت الحالي، يبدو المستقبل محيرًا وغامضًا، ولا يمكن للمرء إلا أن يتكهن كيف يمكن لتقنية الطباعة الزجاجية هذه أن تتيح ابتكار المحاكاة الحيوية في عالم الهندسة المعمارية، ولكن من الواضح أن هذه خطوة أخرى، تقربنا من إنتاج وتصميم المباني كما في الطبيعة. .
