Coraz większym problemem jest wpływ przemysłu budowlanego na środowisko. Niektóre
badacze zwrócili się ku dodatkomwytwarzanie lub budowanie konstrukcji warstwa po warstwie, często wykonywane za pomocą drukarki 3D. Postęp ten zapoczątkował transformację sektora budowlanego pod względem redukcji ilości odpadów, ale materiały użyte w procesie muszą być również przyjazne dla środowiska.Dr Sarbajit Banerjee, główny wykonawca projektu
Na przykład projekty budowlane z wykorzystaniemBeton wykazał potencjał do wytwarzania przyrostowego konstrukcji budowlanych szybko i tanio. Jednak według Międzynarodowej Agencji Energetycznej produkcja betonu odpowiada za około 7% emisji dwutlenku węgla.
Historycznie rzecz biorąc, ludzie budowali z lokalnych materiałów,takich jak adobe, ale przejście na beton spowodowało wiele problemów środowiskowych. Główną myślą naukowców było cofnięcie czasu i znalezienie sposobu na zaadaptowanie materiałów „z naszych podwórek” jako potencjalnego zamiennika betonu - wyjaśniają naukowcy.
Zaleta stosowania lokalnej gleby wkonstrukcja polega na tym, że materiały nie muszą być produkowane i transportowane na plac budowy, co zmniejsza zarówno koszty, jak i szkody dla środowiska. Mówi się również, że produkcja przyrostowa oparta na glebie może pewnego dnia zostać wykorzystana poza Ziemią do stworzenia osad na Księżycu, a nawet na Marsie.
Gleba jest zwykle klasyfikowana warstwamimateriały, które zawiera, od górnej warstwy organicznej, w której rosną rośliny, po twardą podstawę skorupy ziemskiej. Pod oryginalną warstwą organiczną znajduje się glina, która nadaje glebie plastyczny charakter, który naukowcy wykorzystali w swoim projekcie.
Naukowcy rozpoczęli od pobrania próbek gleby zpodwórku swojego kolegi i przetwarzając materiał za pomocą nowego przyjaznego dla środowiska dodatku, tak aby wiązał się ze sobą i można go było łatwo wytłaczać za pomocą drukarki 3D. Ponieważ gleby różnią się znacznie w zależności od lokalizacji, ich celem było stworzenie chemicznego „zestawu narzędzi”, który mógłby przekształcić każdy rodzaj gleby w materiał budowlany nadający się do druku.
Naukowcy opracowali metodę drukowania struktur 3D z lokalnej gleby
Następnym krokiem było upewnienie się, że mieszaninawytrzymuje naprężenia, co oznacza, że wytrzyma ciężar warstw, a także innych materiałów stosowanych w budownictwie, takich jak zbrojenie i izolacja. Aby w tym pomóc, naukowcy wzmocnili mieszaninę gliny, zapinając mikroskopijne warstwy na jej powierzchni, aby zapobiec wchłanianiu i rozszerzaniu się wody, które mogłyby zagrozić drukowanej strukturze. Korzystając z tej metody, naukowcy wykazali, że materiał może mieć dwukrotnie większą wagę niż niezmodyfikowana mieszanina gliny.
Następnie zespół naukowców planuje ulepszyć nośnikzdolność gleby do rozszerzania struktur testowych i zbliżania się jak najbliżej wymiany betonu. Ponadto zbierają dane, aby zrozumieć, czy te drukowane projekty 3D są tak przyjazne dla środowiska, jak powinny, zwłaszcza pod względem śladu węglowego i potencjału recyklingu. Kiedy już lepiej zrozumieją skład chemiczny, funkcjonalność i możliwości konstrukcyjne z wykorzystaniem lokalnych gleb, planują kontynuować badanie wykorzystania tej technologii poza naszą planetą.
Czytaj także
Rosyjscy fizycy zbadali warunki, w których trzecie prawo Newtona nie działa
Po wprowadzeniu rosyjskiej szczepionki u ochotników stwierdzono 144 skutki uboczne
Naukowcy poznali skład asteroidy nieznanego pochodzenia Oumuamua