月から都市へ：月面ラティス技術が地上建設を変革

Branch Technology Inc.は、中身を詰めたり中空のままにしたりできるラティス構造を3Dプリントし、W Hotelハリウッドのドレープ風壁パネルのようなユニークな建築部材を作っています。（画像：Branch Technology Inc.）

NASAの月面居住モジュール装備アプローチを前進させた革新的な3Dプリントプロセスが、地球上の建物を美しく、効率的で、強靭なものにしています。

オブジェクトを層ごとに積み上げる代わりに、Branch Technology Inc.は「Freeform 3D Printing（フリーフォーム3Dプリント）」と呼ばれる技術を開発しました。これは、軽量ラティス構造で形状を作り、それらを充填または覆うことができます。同社はこの技術で、壁パネルやクラッディングなど、視覚的に興味深いモジュラー建築要素を製造しています。

「我々のプロセスは、そうでなければ全体がソリッドにプリントされるものから大量の材料を削減します」と、Chattanooga, TN拠点の同社Advanced Conceptsチームを率いるDavid Goodloe氏は語ります。同チームはNASAとのコラボレーションを管理しています。

2017年、BranchはNASA Centennial Challengesの「3Dプリント居住チャレンジ」Phase IIで優勝しました。これは深宇宙探査用の3Dプリント居住モジュールを建設する競技です。

「そのチャレンジ優勝がきっかけで、最初の機関投資家と出会いました」とGoodloe氏。

Branchの3Dプリントプロセスにより、Chattanooga, Tennesseeのこの銀行のファサードのような視覚的に興味深い建築部材を作れます。（画像：Branch Technology Inc.）

「シリコンバレー拠点のBrick & Mortar Investmentsは、Chattanoogaのこの小さな先進ロボティクスチームがグローバルなNASAコンペで優勝したのを見て、地上建設への我々のビジョンを聞いて投資を決めました」と同氏。

建築事務所Foster + PartnersとStanford Universityと組み、Branchは2021年にNASA Marshall Space Flight Center（Huntsville, AL）と協力協定を結び、月面居住のための製造を検討しました。このプロジェクトでは、モデル月面居住モジュールを自律生産構造物（内壁、工具、ダクト、家具、コンポーネント）で装備することが含まれていました。

Tracie Prater氏はMarshallのHabitat Systems Development BranchのTechnical Managerで、Centennial Challengeの専門家として務め、Branchとの協力協定でも協働しました。

「3Dプリント居住チャレンジでは、チームは惑星表面での大型居住構造の建設方法に焦点を当てていました」と彼女は言います。「しかし、その構造が加圧されクルー居住の準備が整ったら、どうシステムと物資を搬入するのか？ それがBranchが協力協定で見ていたことです — オンデマンド製造プロセスが内部アイテムの斬新な設計で何を可能にするか。」

両NASAプロジェクトがBranchの提供物に影響を与えたとGoodloe氏。例えば、月面基地のNASAパラメータにより、同社はノズルでシグネチャーのラティス構造だけでなく、より伝統的な層も押出可能にしました。Branchはこの二重能力を頻繁に使用します — 例えば壁パネルでは、伝統的にプリントされた部分がファスナー取り付け用の固体基板を提供します。

Branchが協力協定の下で開発した月面居住モジュールプロトタイプの装備作業（画像：Branch Technology Inc.）

Branchが押出するポリマーは、Habitat Challengeの材料科学研究に基づいています。このチャレンジでは、プリント材料が火星表面の塵や岩、ミッションリサイクル物のようなものであることを要求されました。Branchは玄武岩繊維強化プラスチックを開発し、その作業から地上用「インク」の最適配合レシピを開発しました。

同社は現在、NASA Small Business Innovation Researchプロジェクトで、Freeform 3D Printing技術が月面で50メートルタワーを建設できるかを検証中です。また、U.S. Space and Rocket Center（Huntsville）のSpace Campビル用に、実物大スペースシャトルレプリカとクレーターだらけの月面ファサードも建設しました。

Branchのその他のプロジェクトには、ハリウッドW Hotelの50フィート・ドレープ風壁、アートインスタレーション、建物内外装があります。同社の分析では、当初はプレキャストコンクリート予定だった高層ビルファサードにBranchパネルを用いれば、3400万ポンド（約15,400トン）軽量化、断熱性49倍向上、熟練工不要、クレーン作業不要で設置可能とされています。

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