شهدت مدينة جدة السعودية افتتاح أول جامع في العالم يبنى بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي تُعد من أحدث تقنيات الجيل الرابع في البناء، على مساحة تقدر بـ5 آلاف و600 متر مربع.
وبحسب صحف محلية سعودية، فإن مسجد العزيز شربتلي الذي بني ضمن مشروع “الجوهرة” بمحافظة جدة، افتتح أمس الأربعاء السادس من مارس/آذار 2024 بعد 6 أشهر من انطلاق عملية البناء.
وتم بناء المسجد باستخدام 4 طابعات تعمل بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وأشرفت على إنشائه شركة “جوانلي” الصينية الرائدة في تصنيع الطابعات الثلاثية على مستوى العالم.
وكانت دبي أعلنت عزمها بناء مسجد بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على مساحة 185 مترا مربعا، ويتسع لـ600 مصل، على أن ينتهي العمل به في الربع الأول من عام 2025.
وعلى مستوى السعودية، سبق مسجد العزيز شربتلي تشييد “أرامكو” أول مبنى صناعي خرساني بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في منطقة الحوية بمحافظة الطائف بمكة المكرمة في مارس/آذار 2023، والذي بلغ ارتفاعه 3.85 أمتار، ومساحته 63 مترا مربعا.
وتم الانتهاء من تشييد المبنى في وقت تسليم قياسي بسرعة طباعة بلغت 100 مليمتر في الثانية على طابعة ثابتة تستطيع الطباعة على مساحة أبعادها بطول 7 أمتار وعرض 4 أمتار وارتفاع 4 أمتار.
وفي يناير/كانون الثاني 2022، أعلنت الرياض عن نجاح تجربة بناء أول منزل باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، على أرض وزارة الإسكان غرب مطار الملك خالد الدولي بالرياض عن طريق شركة “سي واي بي إي” الهولندية.
وبالنسبة للبناء، فإن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد عبارة عن آلة ذات تحكم رقمي، تقوم بخلط مكونات المواد الأولية والإضافات الصناعية، وصبها لتشكيل الهيكل العام للمبنى أو أي من عناصره.
وتتم العملية بحسب المخططات والأبعاد التي تم إدخالها في البرامج الإلكترونية لهذه الطابعة، دون الحاجة إلى تدخل بشري مباشر أو استخدام القوالب أثناء عملية التشكيل، كما هو الحال في عملية صب الخرسانة التقليدية.
الطباعة ثلاثية الأبعاد.. ماذا تعني؟
يمكن تعريف الطباعة ثلاثية الأبعاد على أنها عملية تحويل نموذج أو تصميم رقمي إلى منتج مادي ملموس، عن طريق إضافة العديد من الطبقات المتعاقبة من المادة ودمجها وجعلها صلبة.
وظهر وصف الطباعة ثلاثية الأبعاد للمرة الأولى في قصة خيال علمي في الخمسينيات من القرن الماضي، وأصبحت حقيقة واقعة في الثمانينيات، وتحولت إلى تقنية شائعة في القرن الحالي بعد أن زادت الدقة، وتنوعت المواد المستخدمة.
وفي عام 1981 ظهرت أول براءة اختراع بارزة ترتبط بفكرة الطباعة ثلاثية الأبعاد، وحملت عنوان “جهاز النماذج الأولية السريعة”، بينما صاغ تشاك هال مصطلح “الطباعة الحجرية المجسمة” عام 1984 من خلال تقدمه بطلب للحصول على براءة اختراع مُنحت له عام 1986.
وفي الثمانينيات، بلغ سعر الطابعة ثلاثية الأبعاد أكثر من 300 ألف دولار، لكن مع مرور الوقت، أصبحت الأسعار في متناول الشركات الصغيرة.
وبدأ استخدام هذا النوع من الطابعات في مجال الإنشاءات في عام 1995، أملا في الوصول إلى طريقة أسرع وأقل تكلفة للبناء. وفي 2015، تم إنشاء فيلا وبرج يدمجان مكونات مطبوعة بشكل ثلاثي الأبعاد، وكشفت إسبانيا عام 2016 عن جسر للمشاة مطبوع بتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد بطول 12 مترا وعرض 1.75 متر.
وفي مايو/أيار 2023، أعلنت أوكرانيا عن بناء مدرسة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، باستخدام جهاز آلي بحجم 12 × 15 مترا يصب الخرسانة على شكل طبقات.
وقال رئيس المشروع يفجيني توبا “يختلف البناء هنا عن الطريقة التقليدية وخاصة في تركيبة المزيج ونسبة المكونات مختلفة تماما، الرمل والماء والإسمنت، وبإمكان هذا النوع من البناء إعادة استخدام بقايا المباني المدمرة نتيجة القصف، لإنتاج مواد الخام للبناء”.
وفي عام 2021، شهدت بلدة ماسا لومباردا بإيطاليا، أول منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد مصنوع من الطين يدعى “تكلا”.
الطباعة ثلاثية الأبعاد.. حقيقة سريعة التطوير
ووفق خبراء، فقد تشكل الطباعة ثلاثية الأبعاد بالمواد الطبيعية تطورا مهما، إذ تعمل أوروبا على تحقيق هدفها المتمثل في الحياد المناخي بحلول عام 2050.
ووفقا لتقرير صادر عن الأمم المتحدة للبيئة والوكالة الدولية للطاقة في عام 2020، فإن البناء والتشييد تقع عليهما المسؤولية فيما يخص 38% من جميع انبعاثات الكربون في العالم.
وبلغت قيمة منتجات وخدمات الطباعة الثلاثية الأبعاد في السوق العالمية عام 2020 نحو 12.6 مليار دولار، ومن المتوقع أن يتضاعف حجم السوق 3 مرات تقريبا بين عامي 2020 و2026.
وأصبحت الطباعة الثلاثية الأبعاد الآن حقيقة واقعة سريعة التطوير، إذ يجري استخدامها في مجموعة واسعة من القطاعات، بما في ذلك صناعة الطيران وصناعة السيارات والقطاع الطبي والصناعة العسكرية وحتى في صناعة الأغذية.
وتمثل التكاليف المرتفعة للتقنية المشكلة الكبرى للمستخدمين العاديين، إذ إنها تمنع استخدامها بشكل أكبر، بالإضافة إلى أن الجودة المنخفضة للأجزاء المطبوعة تعد سببا رئيسيا آخر لعدم استخدامها بشكل أوسع في الوقت الحالي.