月から都市へ:月面格子技術が地球の構造をどのように変革するか

ブランチ 3D プリントの格子構造は、埋めたり中空にしたりして、ハリウッドの W ホテルのカーテンからインスピレーションを得た壁パネルなど、ユニークな建築コンポーネントを作成できます。 （画像：株式会社ブランチテクノロジー）

月の居住環境を整える NASA のアプローチを進化させた革新的な 3D プリント プロセスにより、地球上の建物は美しく、効率的で、丈夫なものになっています。

Branch Technology Inc. は、オブジェクトをレイヤーごとに構築するのではなく、充填またはカバーできる軽量の格子構造で形状を作成する、フリーフォーム 3D プリンティングと呼ばれるものを開発しました。同社はこの技術を使用して、壁パネルや外装材など、視覚的に興味深いモジュール式の建築要素を製造しています。

「当社のプロセスでは、最初から最後までベタ印刷される可能性があるものから、大量の材料が除去されます」と、テネシー州チャタヌーガに本拠を置く同社の Advanced Concepts チームを率い、NASA とのコラボレーションを管理する David Goodloe 氏は述べています。

2017 年、ブランチは、深宇宙探査用の 3D プリント生息地を構築する NASA 100 周年チャレンジ コンテストである 3D プリント ハビタット チャレンジのフェーズ II で優勝しました。

「その挑戦に勝ったことで、実際に私たちに最初の機関投資家が紹介されました」とグッドロー氏は言いました。

Branch の 3D プリント プロセスにより、テネシー州チャタヌーガにあるこの銀行のファサードなど、視覚的に興味深い建築部品を作成できます。 （画像：株式会社ブランチテクノロジー）

「カリフォルニア州シリコンバレーに拠点を置くブリック・アンド・モルタル・インベストメント社は、チャタヌーガのこの小規模で高度なロボット工学チームがこの世界的なNASAのコンテストで優勝するのを見届けました」と彼は述べた。 「彼らは地上建設に関する私たちのビジョンを聞いて、その会社に投資してくれました。」

ブランチは、建築会社フォスター+パートナーズおよびスタンフォード大学と提携し、2021年にアラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターと月面居住用の製造を検討する協力協定を締結した。このプロジェクトには、月の居住地のモデルに、内壁、工具、ダクト、家具、コンポーネントなどの自律的に製作された構造物を装備することが含まれていました。

Tracie Prater は、マーシャルのハビタット システム開発ブランチのテクニカル マネージャーであり、100 周年記念チャレンジの対象分野の専門家を務め、ブランチとの協力協定にも協力しました。

「3D プリント生息地チャレンジでは、チームは惑星表面に大規模な生息地構造を構築する方法に焦点を当てました」と彼女は言いました。 「しかし、その構造物に圧力がかかり、乗組員が占有できる状態になったら、どのようにしてシステムや備品を設置するのでしょうか? それが、Branch が協力協定を通じて検討していたものであり、インテリア アイテムの斬新なデザインという点で、同社のオンデマンド製造プロセスが可能にするものです。」

グッドロー氏によると、両方の NASA プロジェクトがブランチのサービスに影響を与えました。たとえば、NASA の月面基地のパラメータにより、同社はノズルで特徴的な格子構造と従来の層を押し出すことができるようになりました。 Branch では、この二重の機能を頻繁に使用しています。たとえば、壁パネルでは、従来の印刷セクションが留め具を取り付けるための固体基板を提供しています。

マーシャル宇宙飛行センターとの協力協定に基づいて、彼らが開発した月面生息地のプロトタイプ（ここに写真）を装備するブランチの仕事は、同社の印刷プロセスを進化させるのに役立ちました。 （画像：株式会社ブランチテクノロジー）

ブランチが押し出すポリマーは、ハビタット チャレンジのための材料科学研究から情報を得たもので、印刷材料は火星の地表で見つかった塵や岩石のようなもので作られ、ミッションのリサイクル可能物であることが求められました。ブランチは玄武岩繊維強化プラスチックを思いつき、そこから地上の「インク」の最適な充填レシピの開発に取り組みました。

同社は現在、同社のフリーフォーム 3D プリンティング技術が月に高さ 50 メートルのタワーを建設できるかどうかを判断する NASA 中小企業イノベーション研究プロジェクトに取り組んでいます。ブランチ氏はまた、同じくハンツビルにある米国宇宙ロケットセンターにあるスペース キャンプの建物用に、スペース シャトルの実物大レプリカとクレーターのある月面ファサードを構築しました。

ブランチの他のプロジェクトには、ハリウッドの W ホテルのカーテンにインスピレーションを得た高さ 50 フィートの壁、アートインスタレーション、建物の内装と外装が含まれます。当初プレキャスト コンクリートを受け入れる予定だった高層ビルのファサードを同社が分析したところ、Branch のパネルは 3,400 万ポンド軽く、断熱性が 49 倍高く、設置に熟練労働者やクレーンの時間を必要としないことが判明しました。

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