D-Shape开发出3D打印人工礁，用于保护海洋生态环境

导读：长期以来，D-Shape公司一直致力于用行动保护保护我们赖以生存的地球环境。该公司最重要的业务便是3D打印人工珊瑚礁，这是为了拯救地球生态环境而成立的项目。D-Shape公司的创始人名为Pisan Enrico Dini，他是一名有着强烈生态责任感的工程师、发明家，他创立D-Shape的初心旨在提供和开发新技术，以建造更便宜和更 "美丽 "的建筑。

3D打印人工珊瑚礁是一种能够完美契合海洋生态环境的建筑模块，它是针对于水下环境设计的，在世界各地已经有了一些保护和恢复海岸的项目。为了进一步了解D-Shape是如何凭借3D打印技术保护地球生态环境，3DN对该公司的首席执行官Enrico Dini记下来专访，他向我们讲述了D-Shape公司诞生的传奇故事以及他们正在开展的项目，具体内容如下：

3DN：您能介绍一下您和D-Shape吗？

你好，我叫Enrico Dini，我是一名工程师，也是一名发明家。在回到我的本来专业--工程领域之前，我在自动化和机器人领域度过了我人生的前15年，并萌生了3D打印房屋的想法。我来自一个在学术界和工业界有着深厚根基的皮萨家族。我的祖先UlisseDini是一位杰出的数学家和比萨高等师范学校的校长；我的父亲Egisto是Pontedera的Piaggio公司计算办公室的负责人，是我教父的得力助手，著名的直升机和Vespa的发明者Corradino D'Ascanio工程师。正是得益于他们的影响，我才能有如今的发明成果。

D-Shape是我创立的公司，旨在将我发明的技术转化为品牌，这项技术在学术界被称为3D颗粒床打印。D-Shape同时指定了一种制造方法，一种机器，以及最重要的是一个在建筑领域有使命的项目。就像D-Shape生产3D打印机一样，今天它完全专注于为水下环境生产具有生物吸引力和再生能力的模块，通常被称为人工礁，英文是Artificial Reefs。总部在伦敦，但生产单位在托斯卡纳。我们最近还在香港开设了一家分公司--D-Shape有限公司，我们希望通过该公司将D-Shape的技术扩展到亚洲。

△D-Shape公司的首席执行官Enrico Dini

3DN：D-Shape是如何诞生的？它的主要目标是什么？

这个项目早在2004年就开始了，当时在向比亚乔公司的技术人员演示小型粉末3D打印机时，我有一个想法，即通过将工艺放大两个数量级，就有可能制造出一座建筑物。2005年，在Moreno Chiarugi和Roberto Nannini这两位倡导这一想法的冒险家同伴的鼓励下，我申请了第一个专利。它最初被称为 "巨石"，来自打印"一体式 "房屋的想法。在意大利多次尝试为项目融资，但都没有成功，我最终决定搬到英国，2006年我在那里成立了 "Monolite UK limited"，这是第一家成立的公司，目的是向建筑界推广数字增材制造。

事实上，在当时，由美国的Behrokh Khoshnevis教授发明、后来改名为挤压式3D打印的增材制造方法--Contour Crafting，还局限于学术研究领域。2007年，我申请了第二个专利，解决了一些与建筑的实际可行性有关的问题。因此，我制造了我的第一台打印机，并在2008年与我的伙伴和兄弟Riccardo一起创造了Radiolaria Pavilion：一个由位于伦敦的Shiro Studio的建筑师Andrea Morgante提出的概念。该项目作为 "世界上第一个3D打印建筑结构 "出现在一些贸易杂志上。

我可以自豪地说，我们今天在致力于建筑规模的3D打印业务领域所看到的一切，都是源于那第一次商业冒险。天性极其保守的建筑界注意到，如果有人成立了一家建筑自动化公司，其背后一定有一个未来和前景的基金。当我们完成的第一个案例在网络上传遍建筑领域时，我们的宣传公司便提议对项目进行品牌重塑，建议采用D-Shape®为之命名。今天，莫诺利特英国公司和各经销商及分拆公司都以这一品牌来推广我自己发明的3D打印技术。

△照片来源：D-Shape

D-Shape的主要目标是为新一代的建筑师提供一个工具，通过将其纳入建筑成本，以合理的成本实现美。我清楚地记得，当时我努力用一个简短的句子来描述这个道德目标，这也是我们的使命，在我们分发的第一批宣传册中。这句话是用英语写的，听起来像这样： "生活在一个美丽的地方会增加我们的自豪感。美丽不应该是一个可有可无的附加物，而应该包含在建筑成本中，而D-Shape正是打算帮助塑造这样一个更好的世界。"

3DN：在您看来，增材制造的最大优势是什么？

在内心深处，我一直觉得自己是一个建筑师。小时候，家里有一张明信片，上面画着巴塞罗那的圣家堂（Sagrada Familia）。那些有机的形式让我着迷，那种建筑是我梦想着有一天会实现的建筑。但几十年后，当我在工程学院学习技术建筑课程时，我意识到这些异想天开的想法几乎没有空间。笔直、扁平的模具和模板，没有任何装饰，否则成本就会突破屋顶。故事就这样结束了。当十年后，第一批表面建模器，包括民主的Rhinoceros（20世纪90年代）和第一批 "快速成型 "系统（当时的名称是 "3D打印"）开始在设计行业传播时，我开始意识到，在建筑领域，在CAD创建复杂几何形状的新可能性和制造它们的实际可能性之间存在着差距。

△照片来源：D-Shape

这就是为什么我决定开发一个专门用于建筑的3D打印系统：因为它可以将工程和建筑融为一体。许多年后，我明白了安东尼-高迪所构思的作品是形式寻找和拓扑优化的第一个例子。静态功能和具体的集合体被优化成一种形式，只有3D打印可以以可承受的成本实际实现。

3DN：你是如何使用3D打印技术来生产人工鱼礁的？它们是用什么材料生产的？

为了使人工鱼礁真正有效，特别是在生物多样性方面，它们必须具有较高的表面积与体积之比；它们必须有丰富的空腔，以容纳不同种类的鱼类；它们必须有较高的粗糙度，以使珊瑚、柳珊瑚和各种生物量在表面扎根。我们主要通过使用生成几何应用程序（如Grashopper）来生成这些形状。

我们与杰出的数字建筑师合作，他们中的一些人已经成立了专门从事人工鱼礁设计的建筑公司。仅举几个名字：在澳大利亚人中，有詹姆斯-加迪纳、大卫-列侬、亚历克斯-戈德；在西班牙，有水底花园；在意大利，有罗塞拉-西亚尼，他为我们设计了非常精彩的形状。我们是第一个用D-SHAPE技术制造它们的公司，但我们的例子已被世界各地的许多公司所采纳。

我们使用的材料是采石场的骨料和宝珠岩或镁基胶凝剂。起初我的想法是使用水产养殖过程中的贝壳，这一想法最终被我们的实验成功证实，我希望很快能生产出使用这种回收材料打印的珊瑚礁，这在循环经济、生物相容性和可持续性方面将是完美的。

3DN：D-Shape目前正在进行的项目有哪些？

目前，D-Shape参与了"海洋公民 "项目，这是一个由欧盟资助的"地平线2020 "项目，我们的任务是生产大约400个模块，这些模块将被运往特内里费、特拉戈纳、挪威和丹麦。作为一个国际合作项目的一部分，我们还向阿尔巴尼亚运送了20个模块。我们还参与了由PNRR（国家恢复和复原计划）基金资助的项目，以及其他在马尔凯、普利亚、撒丁岛和托斯卡纳的干预项目。在荷兰和丹麦，我们与当地的世界自然基金会合作。最后，在香港，我们参与了香港海湾的再生可持续项目。

△在香港湾安装珊瑚礁的水下作业。(图片来源：DFA亚洲设计奖 )

3DN：在你的业务中，你面临的最大挑战是什么？

我们每天面临的挑战是保持过去二十多年来D-Shape项目所特有的整体建筑方法。这涉及到开发和改进材料和形状；优化我们的生产手段，使生产成本可以承受，交货时间合理；并试图在保持我们产品的工艺和艺术需求的同时，使工艺工业化。我们必须不断地从与海洋生物学家、材料专家、建筑师和设计师的互动中学习如何整合所有的要求来制造功能性产品。所有这一切，都不能忽视我们对美的梦想，这一直是我们举措背后的驱动力。简而言之，就是继续努力将技术、生态可持续性和创造力综合起来。

总结

我们希望继续在海岸恢复方面做出一些成绩，以期恢复大自然原本美丽面貌，帮助拯救地球的生态环境。我们也期望3D打印美丽建筑的想法能够变为现实，从地基到屋脊，包括地板、楼梯、浮雕和仿生图案，都是一气呵成。它会发生吗？谁知道呢! 我们正在等待一个开明的建筑商把心一横，支持我们打造一台超大型建筑打印机。 我们的座右铭是："想法有多大，打印有多大！"