Byggebranchens miljøpåvirkning er en voksende bekymring. Nogle
forskere vendte sig mod additivfremstilling eller bygning af strukturer lag for lag, ofte udført med en 3D-printer. Disse fremskridt er begyndt at transformere byggesektoren med hensyn til affaldsreduktion, men de materialer, der bruges i processen, skal også være miljøvenlige.Sarbajit Banerjee, Ph.D., hovedefterforsker af projektet
For eksempel byggeprojekter ved hjælp afbeton har vist potentialet for additiv fremstilling af bygningskonstruktioner hurtigt og billigt. Ifølge International Energy Agency er betonproduktion imidlertid ansvarlig for ca. 7% af kuldioxidemissionerne.
Historisk set byggede folk fra lokale materialer,som Adobe, men overgangen til beton har forårsaget mange miljøproblemer. Forskernes hovedtanke var at vende uret tilbage og finde en måde at tilpasse materialer "fra vores værfter" som en mulig erstatning for beton, forklarer forskerne.
Fordelen ved at bruge lokal jord ikonstruktion er, at materialer ikke skal produceres og transporteres til byggepladsen, hvilket reducerer både omkostninger og miljøskader. Det siges også, at jordbaseret additivproduktion en dag kunne bruges uden for Jorden til at skabe bosættelser på Månen eller endda Mars.
Jord klassificeres normalt efter lagmaterialer, som det inkluderer, fra det øverste organiske lag, hvor planter vokser, til den hårde base af jordskorpen. Under det originale organiske lag er ler, som giver jorden den plastiske karakter, som forskerne brugte i deres projekt.
Forskerne begyndte med at indsamle jordprøver frabaghaven til sin kollega og bearbejde materialet med et nyt miljøvenligt tilsætningsstof, så det binder sammen og let ekstruderes gennem en 3D-printer. Fordi jord varierer meget efter sted, var deres mål at have en kemisk "værktøjskasse", der kunne omdanne enhver form for jord til et byggemateriale, der kan udskrives.
Forskere har udviklet en metode til 3D-udskrivning af strukturer fra lokal jord
Det næste trin var at sikre, at blandingentåler stress, hvilket betyder, at det understøtter vægten af lagene såvel som andre materialer, der anvendes i konstruktionen, såsom armering og isolering. For at hjælpe med dette styrkede forskerne lerblandingen ved at lynlåse mikroskopiske lag på overfladen for at forhindre vandabsorption og ekspansion, hvilket kunne kompromittere den trykte struktur. Ved hjælp af denne metode har forskere vist, at materialet kan holde dobbelt så meget som umodificeret lerblanding.
Derefter planlægger forskergruppen at forbedre transportørenjordens evne til at udvide sine teststrukturer og komme så tæt som muligt på udskiftning af beton. Derudover indsamler de data for at forstå, om disse 3D-trykte designs er så miljøvenlige, som de tror, især med hensyn til kulstofaftryk og genanvendelsespotentiale. Når de først har fået en bedre forståelse af kemien, funktionaliteten og byggemulighederne ved hjælp af lokale jordarter, planlægger de at fortsætte med at udforske brugen af denne teknologi uden for vores planet.
Læs også
Russiske fysikere har undersøgt de betingelser, hvorunder Newtons tredje lov ikke fungerer
Efter introduktionen af den russiske vaccine blev 144 bivirkninger fundet hos frivillige
Forskere har lært sammensætningen af en asteroide af ukendt oprindelse Oumuamua