会呼吸的砖：用3D打印互锁土砖，为树苗精准营造微气候

在全球干旱和退化土地日益严重的背景下，生态修复与可持续农业技术正，成为科研与产业关注的焦点。

2025年11月10日，以色列理工学院材料拓扑研究实验室（MTRL），与魏茨曼科学研究所树木实验室联合开发的“树土”（TreeSoil）项目，展示了3D打印技术在生态保护领域的创意应用。

△建成的“树土”庇护所位于一片重新造林地内

树土是一种由可生物降解材料，制成的互锁土质砖块系统，旨在为幼树和农作物，创造有利于早期生长的微气候环境。该系统融合了建筑学、植物生物学与材料科学，通过机器人3D打印技术制造，能够有效保护幼苗免受蒸发、风蚀和强烈日照的影响。

△由土壤、粘土、沙子、纤维和生物基添加剂组成

01. “树土”可降解土砖

项目灵感源于古代利用石头与土壤，为树木构建保护性微气候的农业实践。研究团队运用现代计算机辅助设计（CAD）与机器人制造技术，对这一传统进行了创新重释，开发出完全可生物降解的互锁土砖系统。

树土砖块的材料以当地土壤为主，混合粘土、沙子以及源自有机纤维，和纤维素的生物基粘合剂。

所有混合物均通过了侵蚀性、机械性能及流变性能的严格测试，在确保环境兼容性的同时，也满足了3D打印的工艺要求。

△配备WASP LDM挤出机的KUKA机械臂，将预先准备好的泥土混合物一层一层地打印

02. 生态循环3D打印建筑

在制造环节，TreeSoil结构采用大型机器人挤出式3D打印技术，具体为KUKA KR50机器人手臂，搭载WASP LDM XXXL挤出系统。

砖块打印完成后自然风干，无需额外粘合剂即可现场组装，形成稳固的保护结构。随着树木生长，砖块会逐渐分解，养分回归土壤，实现真正的生态循环。

△研究人员将模块化土质单元围绕着一棵幼小的角豆树苗组装起来，形成微气候庇护所的基础结构

为了提高树苗的成活率，每块树土砖都充分考虑了当地的气候数据，例如风向、湿度和太阳辐射。独特的多孔互锁结构不仅便于快速组装和拆卸，还能优化空气流通和遮荫效果。

土壤的热容量在树木生长过程中也发挥着重要作用，有助于调节水分和温度，从而促进根系茁壮成长。

△从上方观察“树土”结构

MTRL设计团队介绍，这个项目的命名直接揭示了设计核心：致力于表达树木与土地之间不可分割的根本联系。

同时，项目颠覆了建筑必须是永恒的这一传统观念，通过一系列3D打印的土砖证明，建筑完全可以具备适应性、临时性，甚至实现材料的完全再生。