Van Maan naar Stad: Hoe Lunar Lattice Technologie Aardse Bouw Transformeert

Branch 3D-print roosterstructuren die gevuld of hol gelaten kunnen worden om unieke bouwcomponenten te creëren, zoals deze gordijngeïnspireerde wandpanelen voor het W Hotel in Hollywood. (Afbeelding: Branch Technology Inc.)

Een innovatief 3D-printproces dat NASA's benadering voor het uitrusten van een maanhabitat verbeterde, maakt gebouwen op aarde mooi, efficiënt en sterk.

In plaats van een object laag voor laag op te bouwen, heeft Branch Technology Inc. ontwikkeld wat ze Freeform 3D Printing noemen, wat vormen creëert met lichtgewicht roosterstructuren die gevuld of bedekt kunnen worden. Het bedrijf gebruikt de techniek om visueel interessante, modulaire bouwelementen te fabriceren, zoals wandpanelen en bekleding.

"Ons proces elimineert een tonel materieel uit iets dat anders massief doorgeprint zou worden," zei David Goodloe, die het Advanced Concepts team leidt van het Chattanooga, TN-gebaseerde bedrijf, dat de NASA-samenwerkingen beheert.

In 2017 won Branch Fase II van de 3D Printed Habitat Challenge, een NASA Centennial Challenges competitie om een 3D-geprint habitat voor diepte ruimte-exploratie te bouwen.

"Het winnen van die challenge introduceerde ons eigenlijk bij onze eerste institutionele investeerder," zei Goodloe.

Branch's 3D-printproces stelt het in staat visueel interessante bouwonderdelen te creëren, zoals de gevel van deze bank in Chattanooga, Tennessee. (Afbeelding: Branch Technology Inc.)

"Brick & Mortar Investments, gevestigd in Silicon Valley, CA, zag dit kleine, geavanceerde robotica-team uit Chattanooga deze mondiale NASA-wedstrijd winnen," zei hij. "Toen ze hoorden over ons visioen voor terrestrische bouw, investeerden ze in het bedrijf."

In samenwerking met het architectenbureau Foster + Partners en Stanford University, ging Branch in 2021 een samenwerkingsovereenkomst aan met NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, AL, om te kijken naar productie voor maanoppervlakte habitatie. Dit project betrof het uitrusten van een model maanhabitat met autonoom geproduceerde structuren — interieure muren, gereedschappen, kanalisatie, meubels en componenten.

Tracie Prater is Technical Manager in de Habitat Systems Development Branch bij Marshall die fungeerde als subject matter expert voor de Centennial Challenge en ook met Branch werkte aan de samenwerkingsovereenkomst.

"Met de 3D Printed Habitat Challenge waren teams gericht op hoe een groot habitatstructuur op een planeetaardig oppervlak te bouwen," zei ze. "Maar zodra die structuur onder druk gezet is en klaar voor bemanningsbezetting, hoe vul je het dan met systemen en voorraden? Dat was waar Branch naar keek door de samenwerkingsovereenkomst — wat hun on-demand fabricageproces mogelijk maakt in termen van nieuwe ontwerpen voor interieure items."

Beide NASA-projecten beïnvloedden Branch's aanbod, volgens Goodloe. Bijvoorbeeld, NASA-parameters voor de maanbasis brachten het bedrijf ertoe om de zuigers in staat te stellen hun kenmerkende roosterstructuren alsook meer traditionele lagen te extruderen. Branch gebruikt deze dubbele capaciteit vaak — bijvoorbeeld in wandpanelen, waar traditioneel geprinte secties vaste substraten bieden voor het bevestigen van bevestigingsmiddelen.

Branch's werk aan het uitrusten van een prototype van een maanoppervlakte habitat dat ze ontwikkelden, afgebeeld hier, onder een samenwerkingsovereenkomst met Marshall Space Flight Center, hielp het bedrijf zijn printprocessen te evolueren. (Afbeelding: Branch Technology Inc.)

De polymeren die Branch extrudeert werden geïnformeerd door hun materialenonderzoek voor de Habitat Challenge, die vereiste dat printmateriaal gemaakt was van iets als het stof en gesteenten op het Marsaardse oppervlak en missie-recycleerbaar materiaal. Branch bedacht een basaltvezel-versterkte kunststof, en vanuit dat werk ontwikkelden ze een optimale laadrecept voor hun terrestrische "inkt".

Het bedrijf werkt nu aan een NASA Small Business Innovation Research project om te bepalen of hun Freeform 3D Printing technologie een 50-meter toren op de maan kan bouwen. Branch bouwde ook een volschaal replica van de spaceshuttle en een kratergevormd maanoppervlakgezicht voor het Space Camp gebouw aan het U.S. Space and Rocket Center, ook in Huntsville.

Branch's andere projecten omvatten een 50-voet, gordijngeïnspireerde muur voor het W Hotel in Hollywood, kunstinstallaties, en gebouwinterieurs en -exterieurs. De analyse van het bedrijf van een hoogbouwgevel die initieel voorzien was van prefab beton, toonde aan dat Branch's panelen 34 miljoen pond lichter zouden zijn, 49 keer meer isolatie bieden, en geen vakmensen of kraantijd voor installatie vereisen.

Voor meer informatie, bezoek hier.