Nelikopterit tulostavat vaikka talon – pursottavat rakennelmia ilmasta millintarkasti

Kiinteitä 3d-tulostimia käytetään jo nyt talonrakennuksessa.

Lennokeilla on käyttöä jopa rakennustöissä, tutkijat uskovat.

4.1. 2:00 | Päivitetty 4.1. 6:58

Ampiaiset möyhentävät puuta, lisäävät sekaan sylkeä ja kerrostavat massasta pesän – kuin 3d-tulostimet ikään. Brittiläis-sveitsiläinen tutkimusryhmä otti pörriäisistä mallia ja valjasti parven nelikoptereita eli drooneja rakennustöihin.

Osa näistä lennokeista ohjelmoitiin valvojiksi, osa sai selkäänsä 3d-tulostimen. Vapaasti lentävät robotit onnistuivat tulostamaan ensi kertaa ilmasta käsin, vieläpä millien tarkkuudella.

“Osoitimme, että droonit pystyvät työstämään rakennelmia itsenäisesti ja yhteistyössä, ainakin laboratoriossa. Tämä ratkaisu voi auttaa rakennus- ja korjaustöitä vaikeasti saavutettavissa paikoissa”, sanoo sveitsiläisen Empa-instituutin professori Mirko Kovac tiedotteessa.

Etenkin korkean rakennuksen tulostamisessa on tärkeää, että jokainen kerros osuu tismalleen oikein edellisen ylle. Muuten koko komeus kaatuu.

Leijuessa tähtääminen on hankalaa, koska nelikopterin on vaikea pysyä vakaana varsinkaan ulkoilmassa.

Tutkijat ratkaisivat pulman liikkuvalla suuttimella, joka korjaa suuntaansa robotin tasapainotellessa mahdollisimman paikallaan.

Valvojalennokit varmistavat laadun: ne skannaavat tuotoksen joka kerroksen jälkeen ja kertovat rakentajille, miten seuraavaksi pitää toimia. Yli viiden millimetrin heittoja ei sallita.

Lennokit voivat tutkijat mukaan edistää korjauksia varsinkin vaikeasti saavutettavissa paikoissa, tutkija sanoo.

Tutkijat suunnittelivat rakennustöihin osallistuvat lennokit niin, että ne kykenevät tekemään paitsi yhteistyötä myös sopeutumaan itsenäisesti muutoksiin rakentamisen aikana.

Rakennusmateriaaleina tutkijat testasivat sekä sementin kaltaista ainetta että polyuretaanivaahtoa.

Vaahdosta lennokit pystyttivät vaivatta yli kaksi metriä korkean sylinterin, jossa oli 72 kerrosta. Pehmeästä, tulostamisen jälkeen kovettuvasta ”sementistä” ne pursottivat 28-kerroksisen sylinterin, jolla oli korkeutta 18 senttiä.

Lue lisää: 3D-tulostimella syntyy taloja ja siltoja päivässä katastrofialueelle

Kiinteitä 3d-tulostimia käytetään jo nyt talonrakennuksessa. Lentävien tulostimien etuna on, että ne pääsevät alueille, jonne ei kulje teitä – tai esimerkiksi katastrofialueille, joilla tiet ovat tuhoutuneet.

Lennokkiparvi voi surrata paikalle ja tulostaa vaikkapa hätäsuojia, tutkijat visioivat. Lentävien robottien avulla voisi myös korjata korkeiden rakennusten julkisivuja. Rakennustelineitä ei silloin tarvittaisi.

”Uskomme, että droonimme voivat tulevaisuudessa vähentää rakentamisen hintaa ja riskejä”, Kovac sanoo.

Tutkimuksen julkaisi Nature.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2022.

Lue lisää: Miten torjua hyökkäävä lennokki­­parvi? Sota muuttuu, ja uhkia on tutkittu Suomessakin

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat