Ученые разработали уникальную систему 3D-печати из биокомпозитных материалов Aguahoja

В качестве материала ученые использовали целлюлозу, хитозан, пектин и карбонат кальция – из них создаются композитные смеси с необходимыми свойствами. Готовые конструкции изготовлены максимально естественным методом, сравнимым с ростом, и не требуют сборки.

Высота павильона Aguahoja I – 5 метров, он состоит из биокомпозитных элементов разной прочности, гибкости и прозрачности. Фасад конструкции ученые называют «структурной кожей», после использования можно запрограммировать биокомпозитные элементы таким образом, чтобы они разлагались в воде. Тогда, например, под дождем конструкция распадется на исходные природные элементы, обогащая экосистему. Такое «экологическое программирование» можно применить, в частности, для изменения свойств конструкции в зависимости от времени года.

Проект стал результатом шестилетнего исследования компьютерного «выращивания» и роботизированного производства биосовместимых композитных материалов – все наработки составили «библиотеку» функциональных биополимеров. Полученные объекты непохожи друг на друга по механическим характеристикам и внешнему виду, но все они состоят из одних и тех же базовых веществ.

В основе платформы Aguahoja I – роботизированный кран для 3D-печати из биоматериалов, форма и состав которых определяются физическими свойствами, условиями среды, производственными ограничениями и другими факторами. Система отражает тесную взаимосвязь между формой, функцией и методами производства в масштабах, повторяющих естественные явления.

Aguahoja I включает в себя три артефакта: архитектурный павильон, библиотеку экспериментов с материалами и набор связанных с ними аппаратных и программных технологий, разработанных The Mediated Matter Group. Павильон Aguahoja I был завершен и выставлен в фойе MIT Media Lab в феврале 2018 года, прежде чем все артефакты были приобретены для постоянной коллекции SFMOMA. Второй павильон Aguahoja II и связанные с ним артефакты находятся в настоящее время в разработке.