پرینت سه بعدی خانه درکره ماه

ساخت قطعات یدکی در ایستگاه بین المللی فضایی برای مأموریت های طولانی مدت در فضا با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی از برنامه های مد نظر محققان ناسا است، اما ایده اصلی بهره‌مندی از تکنولوژی پرینت سه بعدی برای ساخت و ساز روی سطح ماه است. ناسا در پروژه پرینت سه بعدی برای ساخت سازه روی سطح ماه، کمک هزینه ای در اختیار استاد بهرخ خوشنویس، محقق ایرانی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و مدیر مرکز فناوریهای ساخت سریع خودکار قرار داده است.

در روش پیشنهادی پروفسور خوشنویس، لایه های بتن توسط یک ماله رباتیک در زاویه مورد نظر شکل می گیرند. سیستم لوله کشی، سیم کشی برق و سایر امکانات نیز توسط سیستم های رباتیک در هنگام ساخت نصب می شوند و هر فوت مربع از دیوار در ۲۰ ثانیه ساخته می‌شود.

پرینت سه بعدی خانه بر روی ماه، توسط دانشمند ایرانی پروفسور خوشنویس

بتن روی سطح ماه؟

تاکنون تحقیقات مختلفی در خصوص امکان استفاده از خاک و سنگ های ماه برای تولید بتن صورت گرفته است. تحقیق انجام شده در دانشگاه آلابامای جنوبی نشان می دهد، بتن تولید شده از گوگرد مذاب می‌تواند در احداث سازه‌های مختلف روی سطح ماه مورد استفاده قرار بگیرد. در تحقیق دیگری که توسط ناسا انجام شده است، از نانولوله‌های کربنی، چسب، خاک ماه و سنگ برای تولید بتن استفاده شد.

پرینت سه بعدی خانه بر روی ماه، توسط دانشمند ایرانی پروفسور خوشنویس

ساخت و ساز روی ماه

عدم وجود جو، نیروی گرانش پایین و محیط خشن سطح ماه کار ساخت و ساز را برای محققان دشوار و تا حدودی غیر ممکن می سازد. بیشتر سناریوهای مطرح برای ساخت وساز بر سطح ماه شامل مدول های کوچک ساخته شده از کولار (Kevlar) است، اما ایده فرستادن ربات های پرینتر سه بعدی به ماه برای ساخت سازه با استفاده از مصالح محلی، قانع کننده به نظر می رسد.

 

سیستم رباتیک ابداعی پروفسور « بهرخ خوشنویس »، استاد ایرانی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در بین ۴۳۰۰ طرح رباتیک ابتکاری که از سوی داوران جایزه ملی ابتکارات (National Invention Prize) ‌آمریکا مورد بررسی‌ قرار گرفته‌اند، به همراه ۲۴ طرح دیگر به مرحله نهایی این رقابت فشرده علمی راه یافت. پروفسور « بهرخ خوشنویس » رباتی را طراحی و ساخته است که می‌تواند در مدت ‌24 ساعت ساختمانی به مساحت ‌200 متر مربع را بدون دخالت هرگونه نیروی انسانی از پایه بنا کند و به زعم دانشمندان، صنعت ساختمان‌سازی جهان را در آستانه انقلابی نوین قرار داده است.

پروفسور خوشنویس خود از این فناوری به عنوان بزرگترین دستاورد بشری در زمینه ساخت‌وساز پس از احداث دیوار بزرگ چین یاد می‌کند؛ البته شاید بهتر باشد، نظر گزارشگر نشریه آلمانی «اشپیگل» را بپذیریم که واژه «ساختن» تعبیر چندان مناسبی برای توصیف تکنیک ابداعی نیست، زیرا کاری که ماشین خوشنویس می‌کند، هیچ شباهتی با آنچه امروزه در محل کار ساختمان می‌گذرد، ندارد.

ماشین ساخته شده، ۵۵۰ سال پس از اختراع صنعت چاپ کتاب، آغاز عصر چاپ «خانه» را نوید می‌دهد. پروفسور خوشنویس اظهار کرد که ‌هدف نهایی این تحقیقات، دستیابی به توان ساخت خانه‌ای به مساحت ‌200 متر مربع، طی مدت یک روز، بدون دخالت هرگونه نیروی انسانی است که امیدوار است طی یک سال آینده به این هدف دست یابد.

 

2

3 (2)

 

در همین خصوص « جیمز مور » رییس مدرسه USC Viterbi School Daniel J. Epstein  در سازمان مهندسی سیستم‌ها و صنایع آمریکا (Department of Industrial and Systems Engineering) از پرفسور خوشنویس به عنوان ادیسون این دپارتمان یاد کرد و گفت:

« پرفسور خوشنویس به جای آنکه تنها با پرسه‌زدن به دور برخی نظریه‌ها و برهان ها خود را راضی کند،‌ درک تکنولوژیکی پالایش یافته‌، صبر و حتی خطا و پایداری مافوق انسانی را با یکدیگر ترکیب می‌کند تا به تحولی پس از تحول دیگر نایل شود. »

وی در ادامه گفت: « اختراع پروفسور خوشنویس از نوع اختراعات ابتکاری است و جذبه ذاتی دارد زیرا این ابتکار به همه مردم شانسی برای لذت بردن از تجربه‌های خیال‌انگیز می‌دهد. »

پروفسور خوشنویس که در حال حاضر در خصوص این اختراع ابتکاری با موسسه Viterbi School's Information Sciences Institute همکاری دارد، با اشاره به اعلام آمادگی یکی از موسسات تحقیقات معماری کالیفرنیا در ساخت یک سازه خشتی با استفاده از این تکنیک به ایسنا گفت:

«  نمونه آزمایشگاهی کوچک این ربات می‌تواند به تنهایی و بدون دخالت هرگونه عامل خارجی یک قطعه دیوار کاملا صاف با ابعاد ‌30×150 سانتیمتر و به ضخامت ‌30 سانتیمتر تولید کند و هیچ دلیلی وجود ندارد که نمونه بزرگتر این ربات نتواند سازه‌هایی با مقیاس خانه‌های موجود ایجاد کند.»

4

نحوه عملکرد

نحوه عملکرد ربات به این صورت است که ابتدا بتن مخصوص خود را که می‌تواند ترکیب مایعی از گچ، خشت، بتن معمولی،‌ پلاستیک یا حتی ذرات چوب با ترکیبی چسبنده باشد، به صورت خمیری مایع در می‌آورد؛ سپس براساس فرمان رایانه، این خمیر را از طریق دریچه نازل خود در نقاط تعیین شده قرار می‌دهد. این لایه بتنی به سرعت سخت می‌شود و بدین ترتیب ساختمان لایه به لایه بالا می‌آید. در این پروسه، ابتدا سطوح خارجی شکل می‌گیرد و سپس داخل آنها پر می‌شود. به بیان دیگر ابتدا محیط شکل هندسی پرینت شده و سپس بخش داخل آن با بتن انباشته می‌شود. محل‌های مربوط به کابل‌ها و کانال‌ها نیز خالی می‌ماند.

ربات ابداعی قادر است تمام اجسام سه بعدی را با هر شکل دلخواه از جمله مکعب‌ها، جعبه‌ها، بطری‌ها، سیلندرها، حلقه‌ها یا دیسک‌ها ایجاد کند. البته ربات همان چیزی را می‌سازد که طراح قبلاً در برنامه CAD  طراحی کرده است. این فرآیند جدید تلاشی جاه‌طلبانه است تا فرآیندی هم‌چون ساخت یک خانه بسیار کوتاه‌تر و راحت‌تر شود.

 

0 پاسخ ها

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به بحث بپیوندید؟
در صورت تمایل از راهنمایی رایگان ما استفاده کنید!!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code