D-Shape開發(fā)出3D打印人工礁，用于保護海洋生態(tài)環(huán)境

導讀：長期以來，D-Shape公司一直致力于用行動保護保護我們賴以生存的地球環(huán)境。該公司最重要的業(yè)務便是3D打印人工珊瑚礁，這是為了拯救地球生態(tài)環(huán)境而成立的項目。D-Shape公司的創(chuàng)始人名為Pisan Enrico Dini，他是一名有著強烈生態(tài)責任感的工程師、發(fā)明家，他創(chuàng)立D-Shape的初心旨在提供和開發(fā)新技術，以建造更便宜和更 "美麗 "的建筑。

3D打印人工珊瑚礁是一種能夠完美契合海洋生態(tài)環(huán)境的建筑模塊，它是針對于水下環(huán)境設計的，在世界各地已經有了一些保護和恢復海岸的項目。為了進一步了解D-Shape是如何憑借3D打印技術保護地球生態(tài)環(huán)境，3DN對該公司的首席執(zhí)行官Enrico Dini記下來專訪，他向我們講述了D-Shape公司誕生的傳奇故事以及他們正在開展的項目，具體內容如下：

3DN：您能介紹一下您和D-Shape嗎？

你好，我叫Enrico Dini，我是一名工程師，也是一名發(fā)明家。在回到我的本來專業(yè)--工程領域之前，我在自動化和機器人領域度過了我人生的前15年，并萌生了3D打印房屋的想法。我來自一個在學術界和工業(yè)界有著深厚根基的皮薩家族。我的祖先UlisseDini是一位杰出的數學家和比薩高等師范學校的校長；我的父親Egisto是Pontedera的Piaggio公司計算辦公室的負責人，是我教父的得力助手，著名的直升機和Vespa的發(fā)明者Corradino D'Ascanio工程師。正是得益于他們的影響，我才能有如今的發(fā)明成果。

D-Shape是我創(chuàng)立的公司，旨在將我發(fā)明的技術轉化為品牌，這項技術在學術界被稱為3D顆粒床打印。D-Shape同時指定了一種制造方法，一種機器，以及最重要的是一個在建筑領域有使命的項目。就像D-Shape生產3D打印機一樣，今天它完全專注于為水下環(huán)境生產具有生物吸引力和再生能力的模塊，通常被稱為人工礁，英文是Artificial Reefs。總部在倫敦，但生產單位在托斯卡納。我們最近還在香港開設了一家分公司--D-Shape有限公司，我們希望通過該公司將D-Shape的技術擴展到亞洲。

△D-Shape公司的首席執(zhí)行官Enrico Dini

3DN：D-Shape是如何誕生的？它的主要目標是什么？

這個項目早在2004年就開始了，當時在向比亞喬公司的技術人員演示小型粉末3D打印機時，我有一個想法，即通過將工藝放大兩個數量級，就有可能制造出一座建筑物。2005年，在Moreno Chiarugi和Roberto Nannini這兩位倡導這一想法的冒險家同伴的鼓勵下，我申請了第一個專利。它最初被稱為 "巨石"，來自打印"一體式 "房屋的想法。在意大利多次嘗試為項目融資，但都沒有成功，我最終決定搬到英國，2006年我在那里成立了 "Monolite UK limited"，這是第一家成立的公司，目的是向建筑界推廣數字增材制造。

事實上，在當時，由美國的Behrokh Khoshnevis教授發(fā)明、后來改名為擠壓式3D打印的增材制造方法--Contour Crafting，還局限于學術研究領域。2007年，我申請了第二個專利，解決了一些與建筑的實際可行性有關的問題。因此，我制造了我的第一臺打印機，并在2008年與我的伙伴和兄弟Riccardo一起創(chuàng)造了Radiolaria Pavilion：一個由位于倫敦的Shiro Studio的建筑師Andrea Morgante提出的概念。該項目作為 "世界上第一個3D打印建筑結構 "出現在一些貿易雜志上。

我可以自豪地說，我們今天在致力于建筑規(guī)模的3D打印業(yè)務領域所看到的一切，都是源于那第一次商業(yè)冒險。天性極其保守的建筑界注意到，如果有人成立了一家建筑自動化公司，其背后一定有一個未來和前景的基金。當我們完成的第一個案例在網絡上傳遍建筑領域時，我們的宣傳公司便提議對項目進行品牌重塑，建議采用D-Shape®為之命名。今天，莫諾利特英國公司和各經銷商及分拆公司都以這一品牌來推廣我自己發(fā)明的3D打印技術。

△照片來源：D-Shape

D-Shape的主要目標是為新一代的建筑師提供一個工具，通過將其納入建筑成本，以合理的成本實現美。我清楚地記得，當時我努力用一個簡短的句子來描述這個道德目標，這也是我們的使命，在我們分發(fā)的第一批宣傳冊中。這句話是用英語寫的，聽起來像這樣： "生活在一個美麗的地方會增加我們的自豪感。美麗不應該是一個可有可無的附加物，而應該包含在建筑成本中，而D-Shape正是打算幫助塑造這樣一個更好的世界。"

3DN：在您看來，增材制造的最大優(yōu)勢是什么？

在內心深處，我一直覺得自己是一個建筑師。小時候，家里有一張明信片，上面畫著巴塞羅那的圣家堂（Sagrada Familia）。那些有機的形式讓我著迷，那種建筑是我夢想著有一天會實現的建筑。但幾十年后，當我在工程學院學習技術建筑課程時，我意識到這些異想天開的想法幾乎沒有空間。筆直、扁平的模具和模板，沒有任何裝飾，否則成本就會突破屋頂。故事就這樣結束了。當十年后，第一批表面建模器，包括民主的Rhinoceros（20世紀90年代）和第一批 "快速成型 "系統（當時的名稱是 "3D打印"）開始在設計行業(yè)傳播時，我開始意識到，在建筑領域，在CAD創(chuàng)建復雜幾何形狀的新可能性和制造它們的實際可能性之間存在著差距。

△照片來源：D-Shape

這就是為什么我決定開發(fā)一個專門用于建筑的3D打印系統：因為它可以將工程和建筑融為一體。許多年后，我明白了安東尼-高迪所構思的作品是形式尋找和拓撲優(yōu)化的第一個例子。靜態(tài)功能和具體的集合體被優(yōu)化成一種形式，只有3D打印可以以可承受的成本實際實現。

3DN：你是如何使用3D打印技術來生產人工魚礁的？它們是用什么材料生產的？

為了使人工魚礁真正有效，特別是在生物多樣性方面，它們必須具有較高的表面積與體積之比；它們必須有豐富的空腔，以容納不同種類的魚類；它們必須有較高的粗糙度，以使珊瑚、柳珊瑚和各種生物量在表面扎根。我們主要通過使用生成幾何應用程序（如Grashopper）來生成這些形狀。

我們與杰出的數字建筑師合作，他們中的一些人已經成立了專門從事人工魚礁設計的建筑公司。僅舉幾個名字：在澳大利亞人中，有詹姆斯-加迪納、大衛(wèi)-列儂、亞歷克斯-戈德；在西班牙，有水底花園；在意大利，有羅塞拉-西亞尼，他為我們設計了非常精彩的形狀。我們是第一個用D-SHAPE技術制造它們的公司，但我們的例子已被世界各地的許多公司所采納。

我們使用的材料是采石場的骨料和寶珠巖或鎂基膠凝劑。起初我的想法是使用水產養(yǎng)殖過程中的貝殼，這一想法最終被我們的實驗成功證實，我希望很快能生產出使用這種回收材料打印的珊瑚礁，這在循環(huán)經濟、生物相容性和可持續(xù)性方面將是完美的。

3DN：D-Shape目前正在進行的項目有哪些？

目前，D-Shape參與了"海洋公民 "項目，這是一個由歐盟資助的"地平線2020 "項目，我們的任務是生產大約400個模塊，這些模塊將被運往特內里費、特拉戈納、挪威和丹麥。作為一個國際合作項目的一部分，我們還向阿爾巴尼亞運送了20個模塊。我們還參與了由PNRR（國家恢復和復原計劃）基金資助的項目，以及其他在馬爾凱、普利亞、撒丁島和托斯卡納的干預項目。在荷蘭和丹麥，我們與當地的世界自然基金會合作。最后，在香港，我們參與了香港海灣的再生可持續(xù)項目。

△在香港灣安裝珊瑚礁的水下作業(yè)。(圖片來源：DFA亞洲設計獎 )

3DN：在你的業(yè)務中，你面臨的最大挑戰(zhàn)是什么？

我們每天面臨的挑戰(zhàn)是保持過去二十多年來D-Shape項目所特有的整體建筑方法。這涉及到開發(fā)和改進材料和形狀；優(yōu)化我們的生產手段，使生產成本可以承受，交貨時間合理；并試圖在保持我們產品的工藝和藝術需求的同時，使工藝工業(yè)化。我們必須不斷地從與海洋生物學家、材料專家、建筑師和設計師的互動中學習如何整合所有的要求來制造功能性產品。所有這一切，都不能忽視我們對美的夢想，這一直是我們舉措背后的驅動力。簡而言之，就是繼續(xù)努力將技術、生態(tài)可持續(xù)性和創(chuàng)造力綜合起來。

總結

我們希望繼續(xù)在海岸恢復方面做出一些成績，以期恢復大自然原本美麗面貌，幫助拯救地球的生態(tài)環(huán)境。我們也期望3D打印美麗建筑的想法能夠變?yōu)楝F實，從地基到屋脊，包括地板、樓梯、浮雕和仿生圖案，都是一氣呵成。它會發(fā)生嗎？誰知道呢! 我們正在等待一個開明的建筑商把心一橫，支持我們打造一臺超大型建筑打印機。 我們的座右銘是："想法有多大，打印有多大！"