[摘要] 火星正在汇集无数科学家、工程师、建筑师的智慧，他们都在为未来的某一天能够开启火星时代而做着准备。那么你考虑过，在火星上做建筑如何把地球上的材料运过去?
中国“天问一号”火星探测器在2020年7月23日离开地球，历经6个月的飞行之后，进入火星轨道。2021年4月24日，“天问一号”携带的火星车被正式命名为“祝融号”。
在北京时间2021年5月15日8时20分左右，地球终于得到了来自火星的确认消息——“祝融号”成功登陆火星!
至此，中国成为全球继美国后，第二个能将火星车安全送入火星表面并正常运行的国家。
人类离移居火星的梦想，又近了一步。
我们为什么视火星为“第二故乡”?想要到这颗遥远的红色星球探险、开荒?
因为尽管火星自然环境恶劣，但它是太阳系内目前最适合人类生存的星体，而且火星上有大量固态冰，也就是有生命之源——水。
于是，火星正在汇集无数科学家、工程师、建筑师的智慧，他们都在为未来的某一天能够开启火星时代而做着准备。
特别是很多建筑精英们，他们已经先将地球变成了移民火星的大型演练场：Norman Foster自2006年起就开始规划从太空船发射降落场到火星栖息地;BIG则在阿联酋沙漠开启了“火星科学城”的建设;NASA“火星栖息地3D打印比赛”和类似“火星城市设计”的民间设计竞赛也是此起彼伏。
再宏大的规划，也需要将其拆解为一个一个具体的可执行项目。比如，在火星上做建筑所面临的一个重大难题就是——该用什么材料来建造火星基地?如何把地球上的材料运过去?
迄今为止，将0.45千克物质送入地球轨道的成本是一万美元左右，价格如此昂贵，也就是说人们几乎不可能把建筑材料从地球带到火星上去，要想在火星上扎根，科研工程人员必须“就地取材”，来搭建大部分建筑。
这时候，便是3D打印技术发挥作用的时候了。
火星上的原材料已经被证明可以用来制作不同类型的建筑材料，借由3D打印，在火星上盖房子就能实现。
在传统建筑材料中，常用的有木材、竹材、石材、混凝土、金属、水泥、砖瓦、陶瓷、玻璃等，3D打印则可以突破这些限制，将不可互融的材料通过新型方式混合，重新组合过的材料可以实现从单一结构到多元结构的转变，于是使用土壤、冰、砖、陶土、织物、复合材料等作为建筑材料都成为可能。而且，新材料兼多种原材料的属性，不仅在硬度、强度、韧性、耐热性、防腐蚀性等基本属性上会比传统建筑材料更厉害，它们还具备可降解、易分解等环保属性。
因为3D打印的加持，人类在建筑材料这件事上的想象，早就不局限于地球了。
01 合成纤维
使用合成纤维，是3D打印建筑最早的尝试之一。
2012年的英国伦敦，为了解决住房危机，试图建造大批民用性住房。Softkill Design为此研发了以纤维尼龙为结构的3D打印房屋部件，再将房屋部件组装为3D打印景观屋。ProtoHouse模型是由30个精细的纤维片组合成的一个整体的悬臂结构，这些单体纤维片不需要任何黏合材料，和采用砂石和混凝土的3D打印建筑相比，采用纤维尼龙的效果会更加完整而精致。这一概念性的建筑方式，使当时英国房屋建造的模式发生了历史性的转变。
在德国斯图加特ITKE建筑结构及其设计研究馆ICD计算设计研究院使用碳和玻璃纤维制作复合材料，建成了仿生学研究教学临时纤维展馆。
展馆呈五边形，使用线拉排布的模式进行网状式叠加，形成具有支撑结构的透明骨架体，结构稳定而复杂。复合纤维材料的使用，不仅提高了建造效率，还能更精准地完成建筑师的设计。
02 塑料
塑料是3D打印行业中使用最多的材料，建筑师们也有所尝试。
位于荷兰阿姆斯特丹的DUS Architects，是一个由设计师、建筑师、软件程序员、3D打印专家组成的专注于技术的创新的国际团队。
他们建造了一栋通过参数化设计的临时建筑，整个建筑立面采用生物塑料，通过3D打印技术建造，深蓝色部分的三角壁龛采用的是数字化的设计手法，建筑长椅部分的材料选择了高弹力、高强度的织物类材料，这些材料被粉碎处理并被循环利用，既环保，又能满足临时性建筑的要求。
南京欢乐谷主题乐园东大门，是目前全球最大的改性塑料3D打印建造体。
改性塑料材料的使用，让建筑可以打破常规，实现了复杂的流线化造型，团队还研发出了可以实现256种色彩的精准参数化调色打印技术，6种深浅不一的红色采用了彩色像素化拼贴算法，明亮的色彩极具标识性，象征着人们对美好的期待。
03 盐
用盐砖来建造建筑物的历史很悠久，但盐在3D打印上的尝试才刚刚开始。盐的成本相较于其他商业打印材料，非常便宜，还能生产出性能极好的轻质部件，同时也能减少建筑材料对环境的破坏和污染。
2014年，由Emerging Objects设计的3D打印作品“Salty Gloo”，是由盐和胶水结合而成的，使用喷墨的方式喷出胶水，把每层的盐固定并形成实体部件。盐与胶水结合而成的材料具有半透明、重量轻、高强度、高硬度且廉价等优点。独特的材料，使建筑具有良好的采光性，在阳光的照射下，还会依旧太阳的移动而产生相应的变化。
04 可降解环保材料
DUS Architects还通过3D打印的方式，在阿姆斯特丹的一个废弃工业区建造了一座都市小屋(Urban Cabin)，这是一个占地 8 平方米，体积为25立方米的小空间，包含一个室外浴缸，能够满足灾区安置等临时性的居住需求。
建筑采用以亚麻油为基础的生物材料，可以被完整的回收、轻易降解，在未来的日子里重新被利用。
生物塑料比合成塑料分解得快得多，并能产生生物能量，可以帮助减少二氧化碳排放，并减少污染物。随着研究的深入，我们可以看到可降解生物塑料在未来建设中的潜力。
05 废弃物
以“绿色建筑”闻名于建筑圈的Vincent Callebaut Architectures，制定了一个由“未来主义”海洋建筑组成的“水下难民所”——Oceanscrapers计划，建筑由藻类和塑料垃圾经3D打印建成，可延伸到水面下1000米，其中包括办公室、海洋农村、花园等。
这一计划先将废弃物进行回收处理，之后利用处理完的材料进行打印，3D打印技术的支撑不仅能够减少建筑垃圾的制造，还能满足生活层面的一切需求，因此这是一个相对可行而有效的设计方向。
利用废弃物进行3D打印还包括很多小创意，像是Dean Ichiriu设计的3D打印篮球凳，便是以废弃的旧球鞋鞋底为原材料。
建筑师不是科学家，但有创意的建筑师们，能为科学家点亮新的思路和想法。
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