可用于3D打印建筑技术的仿生网钢纤维增强混凝土材料

       纯混凝土容易发生断裂，因此在建筑物中混凝土需要与钢筋混合在一起使用。新兴的3D打印建筑技术也是一样的道理，在进行混凝土3D打印时要不断停止，在承重部分插入钢筋，但是这样的做法也意味着不能完全实现建筑自动化。德国的纤维专家及发明家Kai Parthy，正尝试让3D打印建筑过程更简化和自动化，他的做法是将可塑性材料BMSF（仿生网钢纤维）在打印过程中自动插入到混凝土材料中，以增强建筑物的硬度和韧性。

 图片来源：3ders.org

     将钢纤维或塑料纤维混入到混凝土材料中可以增加材料的硬度和韧性，但这种材料通常志适合用于地面层，仍不能用于建造像天花板这样的承重结构。Kai Parthy 研发的BASF材料以小块的形式存在，它们可以均匀的插入任何混凝土形状中，尺寸从1到10厘米不等，以确保能适合XYZ轴所代表的各个方向。BMSF材料与混凝土结合可以改变混凝土的拉伸力和耐用性。

 图片：3ders.org

     由于BMSF材料具有高度的延展性和适应性，它们可以像金属丝一样卷成圈来运输，还可以进行切割。Kai Parthy表示，用户可以使用BMSF纤维材料创造高载荷的混凝土（最大化钢/混凝土比率），以形成坚不可摧的高韧性混凝土材料，使用这种材料可以建造抗震结构。

图片：3ders.org

      关于BMSF纤维材料怎样应用在3D打印建筑技术中，Kai Parthy的思路是将插入BMSF纤维的过程与3D打印合为一体，例如利用一台装有两个打印喷嘴的机械臂，一个喷嘴用于沉积混凝土材料，另一个喷嘴同时将BMSF纤维沉积到混凝土层中，从而完全自动化的完成承重建筑结构的建造过程。

虽然这个设想还需要实践证明，但Kai Parthy 研发的BMSF仿生网钢纤维材料以及与混凝土材料混合使用的思路，为推动3D打印建筑技术的应用作出了贡献。目前相关技术已在申请专利。