Въздействието на строителната индустрия върху околната среда предизвиква нарастващо безпокойство. някои
изследователите се обърнаха към добавкатапроизводство или изграждане на структури слой по слой, често правено с 3D принтер. Този напредък започна да трансформира строителния сектор по отношение на намаляването на отпадъците, но материалите, използвани в процеса, също трябва да бъдат екологични.Sarbajit Banerjee, Ph.D., главен изследовател на проекта
Например строителни проекти, използващибетонът демонстрира потенциала за адитивно производство на строителни конструкции бързо и евтино. Според Международната енергийна агенция обаче производството на бетон е причина за около 7% от емисиите на въглероден диоксид.
В исторически план хората, изградени от местни материали,като кирпич, но преминаването към бетон е причинило много екологични проблеми. Основната мисъл на учените беше да върнат часовника назад и да намерят начин да адаптират материалите "от нашите дворове" като потенциален заместител на бетона, обясняват изследователите.
Предимството на използването на местна почва вконструкцията е, че не е необходимо материалите да се произвеждат и транспортират до строителната площадка, което намалява както разходите, така и екологичните щети. Също така се казва, че производството на добавки на почвата може един ден да се използва извън Земята за създаване на селища на Луната или дори на Марс.
Почвата обикновено се класифицира по слоевематериали, които той включва, от горния органичен слой, където растат растенията, до твърдата основа на земната кора. Под оригиналния органичен слой има глина, която придава на почвата пластичния характер, който изследователите са използвали в своя проект.
Изследователите започнаха с събиране на проби от почвата отзадния двор на колегата му и обработката на материала с нова екологична добавка, така че да се слепи и лесно да се екструдира през 3D принтер. Тъй като почвите се различават значително в зависимост от местоположението, целта им беше да имат химическа „кутия с инструменти“, която може да трансформира всякакъв вид почва в печатен строителен материал.
Учените са разработили метод за 3D печатни структури от местна почва
Следващата стъпка беше да се уверите, че сместаиздържа на напрежение, което означава, че ще поддържа тежестта на слоевете, както и други материали, използвани в строителството като армировка и изолация. За да помогнат за това, изследователите укрепиха глинената смес, като закопчаха микроскопични слоеве на повърхността й, за да предотвратят абсорбирането и разширяването на водата, което може да компрометира отпечатаната структура. Използвайки този метод, изследователите са показали, че материалът може да понесе два пъти повече тегло от немодифицираната глинена смес.
Тогава екипът от учени планира да подобри носителяспособността на почвата да разширява своите тестови структури и да се доближи възможно най-близо до заместването на бетона. Освен това те събират данни, за да разберат дали тези 3D принтирани дизайни са толкова екологични, колкото мислят, че са, особено по отношение на въглеродния отпечатък и потенциала за рециклиране. След като разберат по-добре химията, функционалността и възможностите за изграждане, използвайки местни почви, те планират да продължат да изследват използването на тази технология извън нашата планета.
Прочетете също
Руските физици са изследвали условията, при които третият закон на Нютон не работи
След въвеждането на руската ваксина при доброволци са открити 144 нежелани реакции
Учените са научили състава на астероид с неизвестен произход Oumuamua