研究人员打造出可以像虫子一样的飞行3D打印机

3D打印和增材制造似乎是21世纪的金矿，近年来在从珠宝、汽车制造到建筑行业的各个领域掀起波澜。谁会想到像3D打印这样的技术可以与另外两种新兴技术——无人机和人工智能——结合起来，做出真正令人惊叹的东西？

由伦敦帝国理工学院领导的巴斯大学研究小组在《自然》杂志上发表了一篇论文，详细介绍了一种非常有吸引力的新建筑工具:自主无人机，它可以像昆虫一样工作，修复甚至建造整个结构。研究人员将这种制造方法称为航空空增材制造(Aerial-AM)。

无人机的工作原理与挤压式3D打印机相同，也就是说它们有一个垂直于工作区域的打印头，将快速固化的材料流一层层放置在一个表面上。当挤压发生时，打印头移动以创建所需的形状。根据需要增加层数以形成最终产品。通过这项新的创新，研究人员开发了他们自己的测试材料，这些材料被描述为类似水泥，但足够轻，便于无人机携带。

说到这些飞行的、受昆虫启发的无人机，3D打印只是拼图的一部分。研究人员开发了两种类型的无人机，并打算让它们在舰队中工作，以完成维护或建设工作。一方面是BuilDrones，是负责铺设材料这种辛苦工作的无人机。

与它们一起的是ScanDrones，它使用3D扫描仪来执行质量控制和监督任务。后一种类型的UAV负责监控建筑物的性能和整体结构，以确保其符合制造规范。ScanDrones使用从其间歇扫描中获得的信息来通知构建过程中的下一步，并向BuilDrones发出相应的指令。研究人员可以使用这个系统将打印精度降低到5毫米。

在开发过程中，研究人员使用了一些不同的材料进行打印，包括一种类似水泥的混合物，可以在无人机上储存更长时间，一旦沉积就会很快干燥。让ScanDrones关注建筑意味着研究人员也可以测试更多不可预测的材料，如膨胀聚氨酯泡沫。研究人员希望这项新技术将为救灾期间的快速施工和难以到达且安全施工的地方的结构维护打开大门。此外，这项技术还可以被证明是大型结构的有效替代方案，大型结构通常用于打印房屋等其他结构。