文/陈根
今天，来自伦敦帝国理工学院（Imperial College London）、瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的研究团队及其合作者，他们受蜜蜂启发提出了一种新型建造方法，即利用无人机在飞行中建造 3D 打印结构，这能帮助人类在地球内（外）的任何地方建造任意建筑，比如太空，比如火星。
具体来看，这些 3D 打印无人机群由 BuilDrone（建造无人机）和 ScanDrone（扫描无人机）组成，前者在飞行过程中将建筑材料放置在建筑物表面，后者则主要承担质量控制任务，在飞行中测量前者的施工情况，并给出下一个施工建议。最重要的是，这些无人机“建筑师”可以在人类监管下集群自行建造 3D 结构。
据论文描述，Aerial-AM 使用 3D 打印技术和路径规划框架来帮助无人机在建造过程中适应结构的几何变化。无人机使用泡沫和水泥样材料建造了概念验证的圆柱体，在整个建造过程中，实时评估打印的几何图形，并调整其行为，以确保符合制造规格，建造精度达到了 5 毫米。作为一种自主的、可扩展的、灵活的增材制造方法，Aerial-AM 可适应几何类型、规模和机器人数量的变化。
3D打印正改变着越来越多的行业。建筑业便是被3D打印利好且被市场看好的行业之一。3D打印与传统减材技术相反，脱离了模具和传统机床的束缚，将设计与制造简化，实现轻量化，缩短了高精度构件地制造周期，同时缩小其制造误差，从而降低了生产成本，并因为其可回收的原材料对环境保护也有所贡献。
并且，3D打印带来的智能型和现场型的施工还将对未来军事和太空探索大有益处。科幻小说家布鲁斯·斯特林有一句名言：“就像白蚁在地球上建造城堡一样，机器人也可以在月球上建立起摩天大楼。”基于太空旅行的想法，美国国家航空航天局已经资助了几个探索在外太空建造建筑物的可能办法。或许，在未来某一天，人们就能够通过3D打印建筑在月球和火星上盖房子。
当前，要想使用此次研究提出的方法实现建筑几何结构的全面制造，还需要机器人技术和材料科学方面取得重大进展。但可以预见，在未来，作为建筑业的一种改善，3D打印机还将能够建造出生态友好型高密度舒适住宅。
与此同时，3D打印技术还将在未来引发多克托罗效应，即3D打印机不仅能够打印复杂的设备、建筑材料等，还能精确复制3D打印机本身，那时人类又将抵达一个新的转折点。