L’impact environnemental du secteur de la construction est une préoccupation croissante. Quelques
les chercheurs se sont tournés vers l'additiffabriquer ou construire des structures couche par couche, souvent réalisé avec une imprimante 3D. Ces progrès ont commencé à transformer le secteur de la construction en termes de réduction des déchets, mais les matériaux utilisés dans le processus doivent également être respectueux de l'environnement.Sarbajit Banerjee, Ph.D., chercheur principal du projet.
Par exemple, des projets de construction utilisantLe béton a démontré le potentiel de la fabrication additive de structures de bâtiment rapidement et à moindre coût. Cependant, selon l'Agence internationale de l'énergie, la production de béton est responsable d'environ 7% des émissions de dioxyde de carbone.
Historiquement, les gens construits à partir de matériaux locaux,comme l'adobe, mais la transition vers le béton a causé de nombreux problèmes environnementaux. L'idée principale des scientifiques était de remonter le temps et de trouver un moyen d'adapter les matériaux «de nos chantiers» en tant que remplacement potentiel du béton, expliquent les chercheurs.
L'avantage d'utiliser le sol local dansla construction, c'est que les matériaux n'ont pas besoin d'être produits et transportés sur le chantier, ce qui réduit à la fois les coûts et les dommages environnementaux. On dit également que la fabrication additive à base de sol pourrait un jour être utilisée en dehors de la Terre pour créer des colonies sur la Lune ou même sur Mars.
Le sol est généralement classé par couchesmatériaux qu'il comprend, de la couche organique supérieure, où poussent les plantes, à la base dure de la croûte terrestre. Sous la couche organique d'origine se trouve de l'argile, ce qui donne au sol le caractère plastique que les chercheurs ont utilisé dans leur projet.
Les chercheurs ont commencé par collecter des échantillons de solarrière-cour de son collègue et traitement du matériau avec un nouvel additif écologique afin qu'il se lie et puisse être facilement extrudé via une imprimante 3D. Étant donné que les sols varient considérablement d'un endroit à l'autre, leur objectif était de disposer d'une «boîte à outils» chimique capable de transformer n'importe quel type de sol en un matériau de construction imprimable.
Les scientifiques ont développé une méthode d'impression 3D de structures à partir du sol local
L'étape suivante consistait à s'assurer que le mélangerésiste aux contraintes, ce qui signifie qu'il supportera le poids des couches, ainsi que d'autres matériaux utilisés dans la construction tels que le renforcement et l'isolation. Pour y parvenir, les chercheurs ont renforcé le mélange d'argile en zippant des couches microscopiques sur sa surface pour empêcher l'absorption d'eau et l'expansion, ce qui pourrait compromettre la structure imprimée. En utilisant cette méthode, les chercheurs ont montré que le matériau peut supporter deux fois plus de poids qu'un mélange d'argile non modifié.
Ensuite, l'équipe de scientifiques prévoit d'améliorer le transporteurla capacité du sol à étendre ses structures d'essai et à se rapprocher le plus possible du remplacement du béton. En outre, ils collectent des données pour comprendre si ces conceptions imprimées en 3D sont aussi respectueuses de l'environnement qu'elles le pensent, en particulier en termes d'empreinte carbone et de potentiel de recyclabilité. Une fois qu'ils auront une meilleure compréhension de la chimie, de la fonctionnalité et des possibilités de construction en utilisant les sols locaux, ils prévoient de continuer à explorer l'utilisation de cette technologie en dehors de notre planète.
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