格拉茨技术大学（TU Graz）建筑与媒体研究所声称，在校园一间高温阁楼中，一个注水的3D打印陶瓷立方体使周边环境温度下降了近7摄氏度。该结果验证了一种将数世纪蒸发冷却原理与增材制造相结合的设计方案，以应对城市热岛效应。

该立方体边长约23厘米，采用三周期极小曲面（TPMS）几何结构，由陶瓷粘土混合物经3D打印成型后低温烧制，形成高度多孔的结构。水通过毛细作用被吸入并在巨大表面积上蒸发，从而吸收空气中的热量——其原理与数百年来用于冷却的陶罐和风塔如出一辙。

几何结构的工作原理

“这一原理在陶罐和传统风塔中已应用了数百年，”格拉茨技术大学建筑与媒体研究所副教授Milena Stavric表示，“关键的技术突破在于3D打印的引入，使我们能够用粘土混合物制造出高度复杂、多孔且功能优化的几何形状。这些特殊结构能够特别高效地储存水分，且在体积较小的条件下创造出巨大的蒸发表面积。”

研究团队还在该所的Shape Lab中测试了仿生混合材料，在粘土中添加真菌培养物和锯末作为生长基质。在打印和烧制之前，菌丝体网络在混合物中扩散生长；真菌丝和锯末在烧制过程中燃尽，留下微孔和宏孔，进一步改善了水分在立方体内部的传输性能。

阁楼测试验证效果

“降温效果在整个房间内均能明显感知，”格拉茨技术大学建筑与媒体研究所研究员Kristijan Ristoski表示，他的硕士论文正是围绕将立方体及其供水系统集成到冷却墙体中展开。

研究团队还在测试目前未加利用的新锡德尔湖（Lake Neusiedl）疏浚沉积物作为立方体的潜在材料。目前，两座示范墙体已建成：一座位于格拉茨技术大学新技术校区Stremayrgasse街，另一座位于格拉茨感知博物馆（Museum of Perception）。

“我们的目标是为那些酷热难耐的人群提供降温方案——例如，在树木有时无法提供足够降温的城市环境中，”Stavric表示。“为此，我们依赖自然冷却原理，而非高能耗的空调技术。”

该项目名为“面向可持续城市建筑的3D打印陶瓷冷却墙体”，由格拉茨技术大学建筑物理、服务与建造研究所共同开发，并获得奥地利经济服务公司（Austria Wirtschaftsservice GmbH）概念验证项目的资助。