厲害！瑞士高校用3D列印技術做了條水泥輕舟，還奪冠了

在近日於德國科隆舉行的第26屆水泥輕舟賽上，來自歐洲多所高校的1000名學生和90多條水泥輕舟展開了激烈的角逐。而最終，瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH）團隊憑藉他們獨特的3D列印水泥輕舟SkelETHon勇奪設計創新獎第一名。值得一提的是，這已經是該校連續第三年獲得這一殊榮了。

據南極熊了解，ETH團隊的這條3D列印水泥輕舟是他們與數字建築技術（DBT）公司和建築材料物理化學（PCBM）集團合作的成果。其中，DBT提供了計算設計和數字製造方面的專業知識，PCBM集團開發了用於製造船體結構的混合水泥材料和施工工藝。

圖1 用塑料3D列印的骨架模板

圖2 用水泥澆鑄後的最終骨架

輕舟長4米，重114千克，採用3D列印技術的部分是骨架，但方法並非直接用水泥列印，而是首先用塑料列印出模板（上圖1），然後再用超高性能纖維增強型水泥澆鑄。最終的水泥骨架（上圖2）重約4千克，並且具有精度高達0.5毫米的表面紋理。ETH團隊解釋說，這種紋理的作用是增加模板與舟體外皮的接觸面積。為了防水，舟體的外層最後還被塗上了一層3mm厚的混凝土。

「輕舟的骨架直徑只有15毫米，所以不可能用3D列印以外的任何其它數字製造技術實現。3D列印雖然只參與了一部分，但仍發揮了重要作用。」ETH團隊表示。

值得一提的是，舟體的骨架模板在設計上採用了拓撲和形狀優化演算法。所以最終，輕舟消耗的材料明顯低於傳統輕舟，同時其重量得以被重新分布，令其獲得了最大的剛度。

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