3D打印玻璃砌塊：建筑的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
玻璃因其可无限回收且性能不衰减的特性，结合3D打印技术带来的设计自由度与成本优势，成为建筑领域极具潜力的材料。相较于传统玻璃成型工艺，增材制造能够显著提升设计灵活性并降低生产成本。基于此，麻省理工学院工程师团队启动了一项研究，探索3D打印玻璃在结构建筑元件中的应用可行性，并成功开发出可像乐高积木般堆叠互锁的玻璃砌块系统。
研究背景与砌块设计
该项目由麻省理工学院DanielMassimino、EthanTownsend、CharlotteFolinus、MichaelStern和KaitlynBecker等工程师主导，成功制备出多层钠钙玻璃砖。砌块采用独特的"8"字形双圆形榫头设计，类似于乐高积木的互锁结构，支持无限方位的组装与重构，既保障了结构多样性，又契合循环建筑理念——通过模块化设计实现材料的重复利用，降低建筑全生命周期碳排放。
材料性能与制造工艺
研究团队使用由麻省理工学院衍生公司Evenline开发的Glass3DPrinter3（G3DP3）系统进行制造。该设备通过加热碎玻璃瓶至熔融态，再逐层沉积成型，最大打印体积达32.5×32.5×38厘米，可直接生产全尺寸砌块单元。
团队共打印了三种砌块类型：全空心、印刷铸造和全打印。测试表明，空心砌块在实施便捷性上表现突出，而全打印砌块则为透明、曲面建筑元素的制造提供了可能。
力学性能与结构验证
通过工业液压机对砌块进行抗压测试，研究人员发现部分样品的强度已达到混凝土砌块标准。其中，底部采用异质材料联锁结构的砌块展现出最优性能。项目负责人KaitlynBecker在麻省理工学院新闻中指出："玻璃作为复杂加工材料，现阶段异质联锁结构的表现最具应用前景。"目前，团队正计划打印更多此类联锁元件以进一步优化性能。
应用展示与未来规划
为直观呈现3D打印玻璃砌块的潜力，研究团队在麻省理工学院校园内建造了一堵示范性玻璃墙。未来，他们计划拓展至更大规模、更复杂的建筑结构，并探索其在内外墙系统中的适用性。
这项研究不仅验证了3D打印玻璃在建筑领域的可行性，更为循环建筑材料的发展提供了创新范式，预示着玻璃将在可持续建筑中扮演更关键的角色。
