3D打印材料之砂巖：全世界最復(fù)雜建筑的來源

砂巖是一種沉積巖,，主要由砂粒膠結(jié)而成,，其中砂粒含量大于50%,。絕大部分砂巖是由石英或長石組成的，石英和長石是組成地殼最常見的成分,。砂巖的顏色和成分有關(guān),，可以是任何顏色，最常見的是黃色,、紅色,、棕色、灰色和白色,。

有的砂巖可以抵御風(fēng)化,，但又容易切割，所以經(jīng)常被用于做建筑材料和鋪路材料,。石英砂巖中的顆粒比較均勻堅(jiān)硬,，所以砂巖也經(jīng)常被用來做磨削工具。

砂巖按其沉積環(huán)境可劃分為石英砂巖,、長石砂巖和巖屑砂巖三大類,。砂層和砂巖構(gòu)成石油、天然氣和地下水的主要儲集層,。

彩色砂巖是一種暖色調(diào)的裝飾用材,，素雅而溫馨，協(xié)調(diào)而不失華貴,，在眾多的石材中獨(dú)具一格,，被人稱為“麗石”,。它是一種無光污、無輻射的優(yōu)質(zhì)天然石材,，對人體無放射性傷害,，具有隔音、吸潮,、抗破損,、戶外不風(fēng)化、不長青苔,、易清理等特點(diǎn),。這些優(yōu)點(diǎn)使得砂巖成為廣泛使用的建筑用石材。幾百年前用砂巖裝飾而成的建筑至今風(fēng)韻猶存,，如巴黎圣母院,、羅浮宮、英倫皇宮,、美國國會,、哈佛大學(xué)。

近幾年,，砂巖作為一種天然建筑材料,，被追隨時(shí)尚和自然的建筑設(shè)計(jì)師推崇，廣泛應(yīng)用在商業(yè)和家庭裝潢上,。

彩色砂巖用于建筑材料的時(shí)候,，傳統(tǒng)工藝會因?yàn)榍懈疃�產(chǎn)生很多廢棄物，比如顆粒很細(xì)的彩色砂巖粉末,。如果將彩色砂巖粉末都于3D打印技術(shù),，將會是一個(gè)節(jié)約資源而又環(huán)保的選擇。

i.materialise公司推出的3D打印彩色砂巖材料在表面增加了一層UV樹脂的涂層,，使得打印出來的物體更加明亮,，有一種大理石質(zhì)感。這種極具光澤的表面可以增強(qiáng)色彩的表現(xiàn)力,，對于深色調(diào)的效果尤為明顯,。3D打印彩色砂巖多用于展示人像、卡通人物玩偶,、建筑模型及其他室內(nèi)展示等,，使用技術(shù)多為3DP（黏合物噴射）技術(shù)，將粘黏劑混合注入打印材料粉末中進(jìn)行凝固成型,。

但是,，彩色砂巖作為3D打印材料雖然色彩感強(qiáng)，但材質(zhì)較脆,，不利于長期保存,。

利用砂巖材料打印的玩偶

砂巖材料打印的模型

砂巖材料打印的飛機(jī)模型

建筑編程師邁克爾·漢斯梅爾在過去五年中一直在探索用算法來打造繁復(fù)的建筑結(jié)構(gòu),。2013年，他們利用砂巖3D打印機(jī)制成了一個(gè)作品Digital Grotesque I,，又在2017年5月公布了名為DigitalGrotesque II的大型建筑項(xiàng)目,，它擁有13億個(gè)獨(dú)立表面，同樣是采用砂巖3D打印機(jī)制造而成,。這件作品重達(dá)7公噸,，看上去就像是一個(gè)人造洞穴，及其復(fù)雜,，以至于普通的電腦根本無法在設(shè)計(jì)過程中對其進(jìn)行模擬可視化,。

Digital Grotesque II