3D打印材料之砂岩：全世界最复杂建筑的来源

砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成，其中砂粒含量大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的，石英和长石是组成地壳最常见的成分。砂岩的颜色和成分有关，可以是任何颜色，最常见的是黄色、红色、棕色、灰色和白色。

有的砂岩可以抵御风化，但又容易切割，所以经常被用于做建筑材料和铺路材料。石英砂岩中的颗粒比较均匀坚硬，所以砂岩也经常被用来做磨削工具。

砂岩按其沉积环境可划分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩三大类。砂层和砂岩构成石油、天然气和地下水的主要储集层。

彩色砂岩是一种暖色调的装饰用材，素雅而温馨，协调而不失华贵，在众多的石材中独具一格，被人称为“丽石”。它是一种无光污、无辐射的优质天然石材，对人体无放射性伤害，具有隔音、吸潮、抗破损、户外不风化、不长青苔、易清理等特点。这些优点使得砂岩成为广泛使用的建筑用石材。几百年前用砂岩装饰而成的建筑至今风韵犹存，如巴黎圣母院、罗浮宫、英伦皇宫、美国国会、哈佛大学。

近几年，砂岩作为一种天然建筑材料，被追随时尚和自然的建筑设计师推崇，广泛应用在商业和家庭装潢上。
彩色砂岩用于建筑材料的时候，传统工艺会因为切割而产生很多废弃物，比如颗粒很细的彩色砂岩粉末。如果将彩色砂岩粉末都于3D打印技术，将会是一个节约资源而又环保的选择。
i.materialise公司推出的3D打印彩色砂岩材料在表面增加了一层UV树脂的涂层，使得打印出来的物体更加明亮，有一种大理石质感。这种极具光泽的表面可以增强色彩的表现力，对于深色调的效果尤为明显。3D打印彩色砂岩多用于展示人像、卡通人物玩偶、建筑模型及其他室内展示等，使用技术多为3DP（黏合物喷射）技术，将粘黏剂混合注入打印材料粉末中进行凝固成型。
但是，彩色砂岩作为3D打印材料虽然色彩感强，但材质较脆，不利于长期保存。

利用砂岩材料打印的玩偶

砂岩材料打印的模型

砂岩材料打印的飞机模型

建筑编程师迈克尔·汉斯梅尔在过去五年中一直在探索用算法来打造繁复的建筑结构。2013年，他们利用砂岩3D打印机制成了一个作品Digital Grotesque I，又在2017年5月公布了名为DigitalGrotesque II的大型建筑项目，它拥有13亿个独立表面，同样是采用砂岩3D打印机制造而成。这件作品重达7公吨，看上去就像是一个人造洞穴，及其复杂，以至于普通的电脑根本无法在设计过程中对其进行模拟可视化。

Digital Grotesque II