MIT工程师提出：未来房屋建造的关键词可能是“塑料”
随着全球人口增长，住房需求对木材等资源构成巨大压力，而一次性塑料污染问题也日益严峻。麻省理工学院（MIT）的工程师们提出了一项创新方案，有望同时缓解这两大挑战——利用回收塑料3D打印建筑结构件。
从塑料垃圾到建筑构件
由机械工程教授David Hardt和讲师兼研究科学家AJ Perez领导的团队，在近期研究中详细阐述了如何将回收塑料转化为可用于建筑的梁、桁架等结构件。这些3D打印的塑料构件未来可能成为传统木结构框架的更轻、更可持续的替代品。
虽然已有公司尝试用大型增材制造技术建造墙体，但主要材料仍是混凝土或粘土，其生产过程通常对环境有较大负面影响。MIT团队是首批探索用回收塑料打印结构框架元素的团队之一。
设计灵感与性能测试
研究团队设计的塑料桁架在形状上类似于支撑地板的传统木桁架，其梁以类似带对角横档的梯子图案连接。为了验证可行性，他们从一家航空航天材料公司获得了由回收PET聚合物和玻璃纤维制成的颗粒，并将其作为“墨水”输入到房间大小的3D打印机中。
打印出的四根长桁架被配置成传统的胶合板顶地板框架后，其承载能力超过4,000磅，远超美国住房和城市发展部设定的关键建筑标准。每根塑料打印桁架仅重约13磅，轻到无需平板卡车即可运输，而工业打印机可在13分钟内完成一根桁架的打印。
技术突破与环保潜力
这项技术的关键突破在于，研究人员正在开发能够处理“脏”塑料的工艺——即未经清洁或预处理的塑料。除了地板桁架，团队还在研究打印其他构件，并将其组合成适中尺寸房屋的完整框架。
AJ Perez指出：“我们估计到2050年，全球需要约10亿套新住房。如果全部用木材建造，相当于需要砍伐三倍亚马逊雨林的面积。而我们的解决方案是：将脏塑料回收制成更轻、更耐用、更可持续的住宅建筑产品。”
未来愿景：闭环循环系统
研究人员设想，未来使用过的瓶子和食品容器等垃圾可以直接送入粉碎机，转化为颗粒并用于3D打印建筑构件。这不仅为塑料垃圾提供了高价值出路，还能显著减少建筑行业对木材的依赖。
这项研究展示了AI与材料科学交叉领域的创新应用——通过智能设计和制造工艺，将环境污染物转化为实用资源。随着3D打印技术和材料科学的进步，类似方案有望在可持续建筑领域发挥越来越重要的作用。