مرحبا بكم في المستقبل
...
دشنت نيرمالا سيترامان، وزيرة المالية وشؤون الشركات في الحكومة الاتحادية الهندية، أول منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد في البلاد عبر فاعلية افتراضية بتاريخ 27 أبريل 2021، فدائمًا ما كانت الهند في حاجة إلى دعم البنية التحتية لتعدادها السكاني المتزايد، وقد اطلق نجاح المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد بصيصًا من الأمل في هذا الشأن، تحديدًا مع تضخم اسعار الإنشاءات، إلا أن تلمس حلول عملية لهذا الابتكار في الحياة اليومية قد يستغرق بعض الوقت نظرًا لأنه وليد تكنولوجيا جديدة لازالت في مراحلها الأولى.
الفكرة
وضعت شركة تفاستا للحلول التصنيعية، وهي شركة ناشئة “ستارت آب” أسسها أحد خريجي المعهد الهندي للتكنولوجيا مدراس، التصور والتخيل للمنزل المطبوع ثلاثي الأبعاد بل وطورته أيضًا في محاولة للتعامل مع المخاوف المذكورة أعلاه، كما يستهدف هذا الابتكار أيضًا تغيير سرديات صناعة الإنشاءات الهندية باستخدام تقنيات محلية مثل “الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة”، وهي التقنيات التي يُمكن من خلالها التغلب على المخاطر الكبرى التي تهدد هذا القطاع ومنها التعداد السكاني المتزايد وتفشي توسعات المناطق الحضرية وارتفاع التكاليف والاتكال الكبير للغاية على العمالة، بالإضافة إلى الهدر والمخلفات والتلوث.
ما هي الخرسانة ثلاثية الأبعاد المطبوعة؟
“الخرسانة ثلاثية الأبعاد المطبوعة” ببساطة هي طريقة تصنيع آلية مؤتمتة لإنشاء هياكل حقيقية واقعية ثلاثية الأبعاد (على جميع المستويات القابلة للتحقيق والتحويل)، وتعمل هذه التقنية على استخدام طابعة خرسانة ثلاثية الأبعاد يمكنها أن تقبل تصميم رقمي “محوسب” ثنائي الأبعاد وتصنع منه هيكل ثلاثي الأبعاد برص الطبقات واحدة فوق الأخرى وذلك عن طريق قذف مادة قابلة للتدفق مماثلة للخرسانة، ولم تكتفي شركة تفاستا بتطوير الطابعة، بل عملت أيضًا على تركيب وخلط مواد الطباعة التي تدخل في صناعة الهيكل، بالإضافة إلى البرمجيات التي “تتفاهم” مع الطابعة وتعزز تشغيلها وتمكنها من انتاج تصاميم مادية ملموسة، كما وضعت الشركة أيضًا استراتيجيات الطباعة التطبيقية للعديد من العناصر المادية الملموسة المختلفة والمتنوعة. ويُمكن اعتبار تقنية “الخرسانة ثلاثية الأبعاد المطبوعة” بديلًا مثاليًا وأداة بالغة الأهمية يُمكن أن تستخدمها صناعة الإنشاءات في اصلاح ما افسده الطلب المتزايد.
التحديات
مثل تفشي الجائحة العالمية كوفيد 19 التحدي الأكبر الذي واجه إنشاء المنزل المطبوع ثلاثي الأبعاد في المعهد الهندي للتكنولوجيا مدراس، حيث أدت الجائحة إلى انتكاسة في أنشطة الإنشاءات دامت لفترة زمنية طويلة، وكان من المفترض، حسب الخطة المبدأية، أن تبدأ أعمال إنشاءات المنزل في مارس/أبريل 2020، على أن يُنجز في غضون شهر من تاريخ البدء، إلا أنه وبسبب توقف العمليات التشغيلية التزامًا بقيود الحظر والإغلاق في الهند، والتي تلتها اضطرابات كبيرة في سلسلة التوريد، لم يبدأ التنفيذ الفعلي المادي لأعمال الإنشاءات إلا بعد الإعلان عن تخفيفات في شأن القيود المفروضة، وعلاوة على ما سبق، غرقت مدينة تشيناي في نوفمبر 2020 تحت وطأة إعصار نيفار، وهو ما أضاف معوقًا جديدًا إلى هذا العملية الإنشائية، إلا أن جميع هذه الصعاب لم تثني فريق العمل الذي أظهر تفانيًا ومثابرةً وعزمًا أدوا في النهاية إلى تحقيق وانجاز نتيجة مادية ملموسة على الأراضي الخضراء التي يتميز بها حرم المعهد الهندي للتكنولوجيا مدراس في مدينة تشيناي، وقد أُنجزت أعمال الإنشاءات الخاصة بالمنزل المطبوع ثلاثي الأبعاد في ديسمبر 2020، في غضون شهر واحد من تاريخ البدء فيها.
الاستخدام العملي
يوفر المنزل المطبوع ثلاثي الأبعاد مميزات أكبر مقارنة بالمنزل المبني بالشكل التقليدي سواء من حيث التطبيق العملي أو الصلاحية للعيش به، وذلك نظرًا لكونه محاولة مدعومة بالتكنولوجيا، ونشير فيما يلي إلى أهم هذه المميزات:
- من الممكن ابتكار تصميمات خاصة لكل منزل من هذه المنازل على حدة وذلك على نطاق واسع ودون أي تكلفة إضافية عن طريق عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة، وبالتالي يُمكن اختيار تصميمات وسمات للهيكل الخرساني بحيث تلائم مصالح السكان وراحتهم.
- يُمكن التحكم في الوصول الحراري والصوتيات لكل مساحة من مساحات المنازل وذلك أيضًا عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث يُمكن، على سبيل المثال، بناء مساحات أكثر برودة للمنازل التي في المناخات الدافئة، وهو ما سوف يقضي على الحاجة إلى وجود معدات التبريد وتكييف الهواء، كما يُمكن بالمثل أيضًا بناء هياكل للحفاظ على الخصوصية ذات مميزات للحد من خروج الأصوات منها أو تجاوزها وذلك بفضل تصميمها.
- فيما يتعلق بالهيكل نفسه، يُمكن اختيار تصميمات لخلطات من المواد الملائمة للجدران والهياكل المطبوعة ثلاثية الأبعاد المتفاوتة القوة (وذلك بناءً على الضغوط والأحمال على الجدار/الهيكل)، وهو ما يضيف المزيد من القيمة للجدار وقد يعزز من عمره الإجمالي.
المستقبل
تتمثل الفكرة الرئيسية المستفادة من الإنشاء الناجح لمنزل مطبوع ثلاثي الأبعاد في الهند في حقيقة أن المفاهيم التكنولوجية مثل “الأتمتة” و “الرقمنة” تقع ضمن النطاق القابل للتحقيق في مجال صناعة الإنشاءات، وذلك لأن هذه التقنيات لا تكتفي بتكملة الأنشطة المعيارية للصناعة فحسب، ومنها إنجاز بناء أحد الهياكل على سبيل المثال، بل تُقدم أيضًا مزايا أخرى مثل الخفض المحتمل في بصمة الكربون في كامل العملية الإنشائية وتقليل الاعتماد على العمالة اليدوية (غير الماهرة) (كان هذا الأمر مهمًا بشكل خاص خلال جائحة كوفيد 19 عندما عانت المشاريع الإنشائية والمدنية الهامة بسبب نقص العمالة) بالإضافة إلى احتمالية انخفاض تكلفة الإنشاءات، وعلاوة على ما سبق، يُمكن عمل التصميمات الأدائية والوظيفية من خلال الأتمتة دون تكاليف إضافية، مما يعزز من إمكانية تقديم تصميمات مُخصصة وملائمة لكل منزل وكل شخص كلٍ على حدة. يبدو طريق تقدم تقنية الإنشاءات بالطباعة ثلاثية الأبعاد مثيرًا للاهتمام على نحو خاص، ويعتبر مسار نمو هذه التقنية واعدًا وفي طريقه نحو تعظيم الفوائد من وراءه من خلال إضفاء المزيد من التحسينات في إطار العمل التكنولوجي، وذلك باعتبارها تقنية ناشئة ومع ضمان النتائج الشاملة، وسوف تُقدم هذه التكنولوجيا في المستقبل فوائد أخرى، من بينها زيادة سرعة التطويرات التي سوف تؤدي إلى تقليص مدة الإنشاء بدرجة كبيرة، بجانب القدرة على تنفيذ التصميمات الأساسية والمعيارية وإمكانية انخفاض تكلفة الإنشاءات بنسبة تصل إلى 30 في المائة واستخدام المواد الصديقة للبيئة والتحول الحتمي نحو الإنشاءات الصديقة للأرض/المُستدامة ووغيرها من الفوائد الأخرى، ومن الجدير بالذكر أن تقنية الإنشاء بالطباعة ثلاثية الأبعاد، وعلى الرغم من حداثتها، فقد ابتكرت كي تكون قابلة للتبني وسهلة في التنفيذ، وبالتالي، ما يتبقى هو مدى سرعة وكفاءة احتضان هذه التكنولوجيا في مجملها.
