De milieu-impact van de bouwsector is een groeiende zorg. Sommige
onderzoekers wendden zich tot additieflaag voor laag structuren vervaardigen of bouwen, vaak gedaan met een 3D-printer. Deze vooruitgang begint de bouwsector te transformeren in termen van afvalvermindering, maar de materialen die in het proces worden gebruikt moeten ook milieuvriendelijk zijn.Sarbajit Banerjee, Ph.D., hoofdonderzoeker van het project
Bijvoorbeeld bouwprojecten metbeton hebben het potentieel aangetoond voor additive manufacturing van bouwconstructies, snel en goedkoop. Volgens het Internationaal Energieagentschap is de betonproductie echter verantwoordelijk voor ongeveer 7% van de kooldioxide-uitstoot.
Historisch gezien zijn mensen gebouwd met lokale materialen,zoals adobe, maar de overgang naar beton heeft voor veel milieuproblemen gezorgd. Het belangrijkste idee van de wetenschappers was om de klok terug te draaien en een manier te vinden om materialen "van onze werven" aan te passen als mogelijke vervanging voor beton, leggen de onderzoekers uit.
Het voordeel van het gebruik van lokale grond inconstructie is dat er geen materialen hoeven te worden geproduceerd en naar de bouwplaats getransporteerd, wat zowel kosten als milieuschade vermindert. Er wordt ook gezegd dat op de bodem gebaseerde additieve productie op een dag buiten de aarde zou kunnen worden gebruikt om nederzettingen op de maan of zelfs Mars te creëren.
Bodem wordt meestal ingedeeld in lagenmaterialen die het bevat, van de bovenste organische laag, waar planten groeien, tot de harde basis van de aardkorst. Onder de oorspronkelijke organische laag zit klei, die de bodem het plastische karakter geeft dat de onderzoekers in hun project gebruikten.
De onderzoekers begonnen met het verzamelen van bodemmonsters vanachtertuin van zijn collega en verwerkt het materiaal met een nieuw milieuvriendelijk additief zodat het aan elkaar hecht en gemakkelijk kan worden geëxtrudeerd door een 3D-printer. Omdat bodems per locatie sterk verschillen, was het hun doel om een chemische 'gereedschapskist' te hebben die elke grondsoort in een bedrukbaar bouwmateriaal kon veranderen.
Wetenschappers hebben een methode ontwikkeld om structuren van lokale bodem in 3D te printen
De volgende stap was om ervoor te zorgen dat het mengselis bestand tegen spanning, wat betekent dat het het gewicht van de lagen ondersteunt, evenals andere materialen die in de constructie worden gebruikt, zoals wapening en isolatie. Om hierbij te helpen, versterkten de onderzoekers het kleimengsel door microscopisch kleine lagen op het oppervlak "dicht te knopen" om wateropname en uitzetting te voorkomen, wat de gedrukte structuur zou kunnen aantasten. Met deze methode hebben onderzoekers aangetoond dat het materiaal twee keer zoveel gewicht kan houden als een ongemodificeerd kleimengsel.
Vervolgens is het team van wetenschappers van plan om de drager te verbeterenhet vermogen van de bodem om zijn teststructuren uit te breiden en zo dicht mogelijk bij het vervangen van beton te komen. Bovendien verzamelen ze gegevens om te begrijpen of deze 3D-geprinte ontwerpen zo milieuvriendelijk zijn als ze denken, vooral in termen van koolstofvoetafdruk en recycleerbaarheid. Zodra ze een beter begrip hebben van de chemie, functionaliteit en bouwmogelijkheden met behulp van lokale bodems, zijn ze van plan om het gebruik van deze technologie buiten onze planeet verder te onderzoeken.
Lees ook
Russische natuurkundigen hebben de omstandigheden bestudeerd waaronder de derde wet van Newton niet werkt
Na de introductie van het Russische vaccin werden bij vrijwilligers 144 bijwerkingen gevonden
Wetenschappers hebben de samenstelling van een asteroïde van onbekende oorsprong Oumuamua geleerd