Rakennusteollisuuden ympäristövaikutukset ovat kasvava huolenaihe.Jokin
Tutkijat ovat siirtyneet lisäävään valmistukseen eli rakenteiden rakentamiseen kerros kerrokselta, mikä tehdään usein 3D-tulostimella.Tämä kehitys on alkanut muuttaa rakennusalaa jätteen vähentämisen kannalta, mutta prosessissa käytettävien materiaalien on oltava myös kestäviä.Sarbajit Banerjee, Ph.D., projektin vastuullinen tutkija
Esimerkiksi rakennusprojekteja käyttäenbetoni ovat osoittaneet rakennusrakenteiden lisäaineiden valmistamisen mahdollisuuden nopeasti ja edullisesti. Kansainvälisen energiajärjestön mukaan betonin tuotanto aiheuttaa kuitenkin noin 7 prosenttia hiilidioksidipäästöistä.
Historiallisesti ihmiset rakennettiin paikallisista materiaaleista,kuten Adobe, mutta siirtyminen konkreettisiin aiheutti monia ympäristöongelmia. Tutkijoiden pääajatus oli kääntää kelloa taaksepäin ja löytää tapa mukauttaa materiaaleja "pihastamme" potentiaaliseksi betonin korvaajaksi, tutkijat selittävät.
Paikallisen maaperän käytön etuRakentaminen tarkoittaa, että materiaaleja ei tarvitse tuottaa ja kuljettaa työmaalle, mikä vähentää sekä kustannuksia että ympäristövahinkoja. Sanotaan myös, että maaperäistä lisäaineiden valmistusta voitaisiin jonain päivänä käyttää maapallon ulkopuolella asutusten luomiseksi Kuulle tai jopa Marsiin.
Maaperä luokitellaan yleensä kerrosten mukaanmateriaalit, jotka se sisältää, orgaanisesta kerroksesta, missä kasvit kasvavat, maankuoren kovaan pohjaan. Alkuperäisen orgaanisen kerroksen alla on savea, joka antaa maaperälle muovisen luonteen, jota tutkijat käyttivät projektissaan.
Tutkijat alkoivat kerätä maaperänäytteitäkollegansa takapihalla ja materiaalin käsittely uudella ympäristöystävällisellä lisäaineella niin, että se tarttuu toisiinsa ja se voidaan helposti puristaa 3D-tulostimen kautta. Koska maaperät vaihtelevat suuresti sijainnin mukaan, niiden tavoitteena oli kemiallinen "työkalulaatikko", joka voisi muuttaa minkä tahansa tyyppisen maaperän tulostettavaksi rakennusmateriaaliksi.
Tutkijat ovat kehittäneet menetelmän 3D-tulostusrakenteille paikallisesta maaperästä
Seuraava vaihe oli varmistaa, että seoskestää stressiä, mikä tarkoittaa, että se tukee kerrosten painoa sekä muita rakentamisessa käytettyjä materiaaleja, kuten raudoitusta ja eristystä. Auttaakseen tätä tutkijat vahvistivat saviseosta vetämällä mikroskooppisia kerroksia sen pinnalle veden imeytymisen ja laajenemisen estämiseksi, mikä voisi vaarantaa painetun rakenteen. Tätä menetelmää käyttäen tutkijat ovat osoittaneet, että materiaali voi pitää kaksinkertaisen painon muokkaamattomasta saviseoksesta.
Sitten tutkijaryhmä aikoo parantaa kantajaamaaperän kyky laajentaa testirakenteitaan ja päästä mahdollisimman lähelle betonin korvaamista. Lisäksi he keräävät tietoja saadakseen selville, ovatko nämä 3D-tulostetut mallit yhtä ympäristöystävällisiä kuin he ajattelevat, erityisesti hiilijalanjäljen ja kierrätettävyyden kannalta. Kun he ovat ymmärtäneet paremmin kemian, toiminnallisuuden ja rakennusmahdollisuudet käyttämällä paikallista maaperää, he aikovat jatkaa tämän tekniikan käytön tutkimista planeettamme ulkopuolella.
Lue myös
Venäläiset fyysikot ovat tutkineet olosuhteita, joissa Newtonin kolmas laki ei toimi
Venäjän rokotteen käyttöönoton jälkeen vapaaehtoisilla havaittiin 144 sivuvaikutusta
Tutkijat ovat oppineet tuntemattoman alkuperäisen Oumuamuan asteroidin koostumuksen