通过3-D印刷生产的材料列表已经生长为不仅包括塑料，还包括金属，玻璃，甚至食物。现在，麻省理工学院研究人员正在进一步扩展名单，设计一个系统，可以在3-D打印整个建筑物的基本结构。
研究人员说，与传统的施工方法相比，用这种系统建造的结构生产速度更快，成本更低。建筑也可以完全定制，以满足特定场地的需要和制造者的愿望。甚至内部结构也可以以新的方式进行修改;随着工艺的进行，可以加入不同的材料，材料密度可以不同，以提供强度、绝缘或其他性能的最佳组合。
研究人员表示，这种方法可以使设计和构造具有与传统建筑方法不可行的新建筑物。
本周的杂志对这个机器人系统进行了描述科学机器人在MIT媒体实验室的史蒂文Keating Phd '16的史蒂文Keating Phd'16中的机械工程毕业生和前研究联盟课程;julian Leland和Levi Cai，介导的物质集团的研究助手;媒体艺术与科学团体董事和副主任副院长。
该系统由一个履带车辆组成，该车辆携带一个大型工业机械臂，该机械臂末端有一个较小的、精确运动的机械臂。这种高度可控的手臂可以用于指导任何常规(或非常规)施工喷嘴，如用于浇注混凝土或喷洒绝缘材料的喷嘴，以及额外的数字制造终端效应器，如铣削头。
与典型的3-D打印系统不同，其中大部分使用某种封闭的固定结构以支撑它们的喷嘴，并且仅限于可以安装在整个外壳内的构建物体，这种自由移动系统可以构造任何尺寸的物体。作为概念证明，研究人员使用了原型来构建了50英尺直径，12英尺高的圆顶的墙壁的基本结构 - 在不到14小时的“印刷”时间内完成的项目。
在这些初始测试中，该系统制作了泡沫隔热框架，用于形成成品混凝土结构。这种施工方法，聚氨酯泡沫模具填充混凝土，类似于传统的商业保温混凝土模板技术。基廷解释说，按照这种方法，研究人员在最初的工作中表明，该系统可以很容易地适应现有的建筑场地和设备，它将适合现有的建筑规范，而不需要进行全新的评估。
最终，该系统将实现自给自足。它配备了一个勺子，既可以用来准备建筑表面，也可以获取当地的材料，如夯土建筑的泥土，用于建筑本身。整个系统可以由电力驱动，甚至由太阳能电池板提供动力。他们的想法是，这种系统可以部署到偏远地区，例如发展中国家，或在大风暴或地震后进行救灾的地区，以迅速提供持久的避难所。
最终的愿景是“在未来，有一些完全自主的东西，你可以送到月球或火星或南极洲，它只会外出并使这些建筑物成为多年的人，”在发展的发展系统作为他的博士论文工作。
但与此同时，他说：“我们也想表明我们可以立即使用明天的东西。”这就是团队用其初始移动平台所做的。“通过这个过程，我们可以取代制造建筑物的一个关键部分，现在”他说。“明天可以融入建筑工地。”
“建筑行业仍然主要以其数百年的方式做事，”Keating说。“建筑物是直线的，主要由单件材料制成，与锯和指甲一起，”大多由标准化计划建造。
但是，Keating想知道，如果每个建筑物都可以使用现场环境数据来设计和设计，怎么办？将来，这种建筑物的支撑柱可以基于场地的地面穿透雷达分析放置在最佳位置，并且壁可以根据定向而具有变化的厚度。例如，建筑物可以在寒冷气候的北侧具有较厚的，更多的绝缘墙，或从底部到顶部的墙壁作为其承载要求减少，或帮助结构承受风的曲线。
这个系统被研究人员称为数字建设平台(DCP)，它的创建是受媒介物质小组设计无部件建筑的整体愿景的推动。这种愿景包括，例如，在一个单一的生产过程中结合“结构和表皮”、梁和窗户，并在结构建造过程中适应多种设计和施工过程。
Oxman表示，Oxman说，该项目“挑战了传统的建筑类型，如墙壁，地板或窗户，以及可以使用可以连续改变其性质的DCP来制造单个系统以形成连续的墙壁状元件。融入窗户。“
为此，新型3d打印系统的喷嘴可以改变所倾倒材料的密度，甚至可以在喷射过程中混合不同的材料。在最初测试中使用的版本中，该设备创建了一个绝缘泡沫外壳，将在混凝土浇筑后留在原位;内部和外部装饰材料可以直接应用到泡沫表面。
该系统甚至可以创造复杂的形状和悬垂，该团队通过在原型圆顶中包括广泛的内置长凳来演示。可以在浇注混凝土之前将任何所需的布线和管道插入模具中，立即提供成品墙面结构。它还可以使用内置传感器来包含关于在过程中收集的站点的数据，用于温度，光线和其他参数，以便在构建时对结构进行调整。
基廷说，该小组的分析表明，这种施工方法可以比目前的方法更快、更便宜地建造一个结构，而且更加安全。(建筑行业是最危险的职业之一，而这个行业需要的实际工作较少。)此外，由于形状和厚度可以根据结构需要进行优化，而不必匹配现有的预制木材和其他材料，因此所需材料的总量可以减少。
虽然该平台代表了工程前进，但奥克斯曼笔记。“让它更快，更好，更便宜的是一回事。但是，在单个构建中设计和数字制造多功能结构的能力体现了从机器时代到生物学时代的转变 - 从考虑到建筑物作为一种机器，以居住在标准化部分，建筑物作为生物体，这在计算上生长，含量加剧，并且可能是生物学增强。“
“所以对我来说不仅仅是一个打印机，”她说，“但是一项完全新的思考方式，促进了数字制造领域的范式转变，也有助于建筑设计。......我们的系统指出了数字建筑的未来愿景，使我们的星球和超越的新可能性。“
视频：https://www.youtube.com/watch?v=8zt_3gs1ksg.
了下:M2M(机器对机器)
