פורצי הדרך: תולעי המשי שיפתרו את משבר הדיור העולמי

קבוצה של חוקרים מאוניברסיטת MIT הצליחה להדפיס בקתה שלמה, ללא מגע אדם ובעלות כמעט אפסית - על ידי שימוש ב-6,500 תולעי משי. הבקתה היא בגודל של 4 על 4 מטר והודפס במהלך אפריל האחרון.

תחילה, מכונה הדפיסה שלדה בסיסית של הבקתה, ממשי סרוג. השלדה עוצבה על ידי המחשב בהתאם לאלגוריתם שמחקה את הרגלי טווית המשי של התולעים. לאחר מכן, תולעי המשי שוחררו על השלדה, והן החלו לטוות משי טבעי ברווחים בין השלדה.

תולעים נוטות להימשך למרחבים חמים ומוארים והחוקרים ניצלו זאת ע"מ להניע את התאורה ובכך, להגדיר "אזורי עבודה" לתולעים. המידע מהניסוי ילמד אותם כיצד ניתן להקים מבנים גדולים.

מדפסת חיה ונושמת

לדברי נרי אוקסמן, ראש הפרויקט ומייסדת חברת Mediated Matter, למרות שמדובר בניסוי לשיטה יש יתרונות משמעותיים על פני מדפסות תלת ממדיות, במיוחד ביצירה של מבנים גדולים יחסית. לא מעט חברות מנסות כעת לפתח פתרון שיאפשר יצירת, בניית או הדפסת בנייני מגורים בעלות נמוכה, על מנת לפתור את משבר הדיור בהודו, סין ומדינות מתפתחות באפריקה.

לפי אוקסמן, תולעים יכולות "להדפיס" משטחי משי במנעד רחב של עובי ורמת קשיחות ועמידות, כאשר משטח משי יכול להיות גמיש, חזק ועמיד למים יותר מבטון, בהתאם לדרך שבה התולעת שוזרת את המשי וכמות השכבות. היא מוסיפה: "השכבה הפנימית של הביתן היא עדינה ורכה, בעוד שהשכבה החיצונית היא קשה. התוצאה היא המקבילה הביולוגית למדפסת תלת ממד שמסוגלת להדפיס בכמה חומרים". אוקסמן קוראת לכך "הדפסה בארבעה ממדים", כאשר מדובר בחומר המסוגל להגיב ולהתאים את עצמו.

חופש בנייה בלתי מוגבל

מדפסת תלת ממד תמיד תהיה מוגבלת בסוג המבנים שהיא יכולה ליצור - בין השאר מכיוון שהיא יוצרת אובייקטים על ידי התזת שכבה על גבי שכבה. הדבר מגביל את הארכיטקטורה האפשרית, מכיוון שהמבנה חייב לשמור על יציבות גם כאשר הוא נבנה מלמטה. הדבר גם מגביל את היכולת לנהל את איזון הלחצים, במיוחד במבנים גבוהים.

מדפסות תלת ממד גם מוגבלות בגודל ובחופש התלת ממדי, מכיוון שצינור ההתזה עצמו צריך להגיע לכל נקודה בבניין. כמו כן, רוב מדפסות התלת ממד משתמשות בפלסטיק ממוחזר, חומר כבד, דחוס ויקר יותר מיצור משי. וכמובן, המדפסות גם דורשות הרבה יותר תחזוקה ותמיכה. אוקסמן ציינה כי 6,500 התולעים יכולים להטיל 1.5 מיליון ביצים, ודור התולעים הבא יכול ליצור כבר 250 ביתנים.

לעומת זאת, תולעי משי יכולות ליצור כמעט כל משטח ובכל צורה אפשרית, וליצור מבנים שהם קלים, חזקים וזולים ליצור. מספר חוקרים וסופרי מד"ב הציעו בעבר להשתמש בתולעי משי או עכבישים מהונדסים גנטית על מנת לבנות את מעלית החלל המתוכננת, מכיוון שאף חומר מלבד משי או קורי עכביש הוא גמיש, חזק וקל מספיק למטרה זו.