一个来自宾夕法尼亚大学的研究团队开发了Diamanti，这是一座结合了仿生设计、吸收材料和智能模块化的3D打印桥梁，以显著减少其环境影响。
混凝土是现代建筑中使用最广泛的材料，但也是污染最严重的材料之一：占全球温室气体排放的约8%。面对这一挑战，Diamanti的理念应运而生。
多孔几何与碳捕获：重新思考混凝土的新方式
Diamanti项目不仅仅是改善混凝土的混合物：它彻底改变了其几何形状。受人体骨骼多孔结构的启发，使用了称为三重周期最小结构（TPMS）的模式，这些模式无需完全实心即可分配负载。这使得：
- 重量减少60%而不失强度
- 增加暴露表面，提高吸收额外30% CO₂的能力
此外，所用的混合物吸收的CO₂比传统混凝土多142%，这得益于加入了硅藻土，一种由微藻化石残骸形成的硅质多孔材料。
这种成分不仅替代了部分水泥，减少了碳足迹，还产生微孔，在材料的整个使用寿命中捕获二氧化碳。
机器人制造与模块化组装：每个阶段的效率
桥梁由机器人手臂打印的模块构成，然后通过张力电缆现场组装。这种策略允许：
- 减少80%的钢材使用
- 降低25%至30%的建筑成本
- 减少25%的能源消耗和排放
在成功测试了一个5米的原型后，团队建造了一个10米版本，目前在2025年威尼斯建筑双年展上展出。虽然最初的目标是将其安装在威尼斯，但法规变更导致项目重新安置到法国，预计在那里建造第一个全尺寸功能桥梁。
城市应用与3D打印桥梁的可复制愿景
已经开发出数字可视化，展示了Diamanti如何融入城市环境，包括对巴黎塞纳河的提案。此外，团队正在开发预制地板系统和其他利用相同多孔结构和吸收材料的建筑应用。
“这不是一个魔法解决方案，而是一种重新思考混凝土的新方式，”项目负责人Masoud Akbarzadeh表示。
Diamanti方法的关键：会呼吸的建筑
- 仿生设计：向自然学习以减少材料而不牺牲安全性
- 3D打印：定制制造，无浪费和模板
- 更少水泥，更多智能：像硅藻土这样的生物材料将混凝土变成碳汇
- 可扩展模块化：适合密集城市地区或基础设施有限的地区
- 可复制应用：从社会住房到公共空间和低成本农村工程
Diamanti不仅仅是一座桥：它是科学、技术和设计如何协同工作以建设更有弹性、高效和有意识的城市的象征。
在快速城市化和气候紧急情况的背景下，这种创新标志着通往一种不仅连接空间，还为更宜居的地球提供解决方案的建筑的道路。
