欧洲研究团队正致力于改变传统建筑模式，不再单纯依赖增加混凝土和钢材用量，而是通过智能形态设计、数字化制造及替代胶凝材料，开发一种既轻盈又稳固的环保建材。该建材可通过3D打印按需制造，使用后可轻松拆解并重复利用。瑞士联邦材料科学与应用技术研究所（Empa）联合苏黎世联邦理工学院（ETH）等欧洲伙伴，在欧盟资助的CARBCOMN项目中，试图用最少材料、无需复杂钢筋和传统水泥的方式，从根本上革新混凝土建筑。
该项目的核心策略是“以形代材”。新型混凝土完全由工业废渣制成，经3D打印成型为独立构件，再组装成承重结构。传统混凝土抗压不抗拉，因此团队设计了“以受压为主”的结构形态，类似古代石拱桥的力学原理。通过数字化手段，工程师能精确规划几何形状，大幅减少材料使用。3D打印的层叠工艺还省去了昂贵的模板，并在无需加固处预留空腔，直接由机器人自动成型。这种轻量化设计不仅节约资源，还能成比例降低地震时的结构负荷，对地震多发区尤为重要。
虽然力求减少钢材，但关键部位仍需钢筋加固。Empa在此引入了其专长：铁基形状记忆合金（Fe-SMA）。这种特殊金属在加热时会收缩而非膨胀，从而对混凝土构件施加预应力。与传统预应力钢筋需复杂张拉不同，Fe-SMA可在打印完成后直接嵌入，过程自动化且精准。更关键的是，这些合金能与混凝土分离，为后续拆解复用奠定基础。未来，甚至可能由第二台机器人自动完成植入工序。
在材料固化环节，项目采用了一种创新工艺：3D打印后的构件被送入密闭舱，注入二氧化碳。CO₂与基于钢渣的混凝土混合料发生化学反应，不仅加速硬化，还能将二氧化碳化学固定。若强度不足，可微量添加传统水泥作为补充，这已足以满足一般土木工程需求。同时，团队正开发涵盖从设计到制造全周期的数字平台，整合可持续性与生命周期评估。扎哈·哈迪德建筑事务所等机构与材料科学家紧密合作，在实现自由形态设计的同时，确保技术可行性及可拆解性。
该项目计划于2028年推出原型，展示一个3D打印的建筑模块。作为“地平线欧洲”框架下的四年期项目，CARBCOMN汇聚了包括根特大学、达姆施塔特工业大学、ETH及Empa在内的11家顶尖机构，总预算约600万欧元，其中Empa及其衍生企业获得超100万欧元支持。这一举措标志着欧洲在构建低碳、循环型建筑体系上迈出了实质性一步。
