นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าจะมีลักษณะอย่างไร "พิมพ์" บนเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่บ้านจากดิน

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมการก่อสร้างเป็นเรื่องที่น่ากังวลมากขึ้น บาง

นักวิจัยหันมาใช้สารเติมแต่งการผลิตหรือการสร้างโครงสร้างทีละชั้น ซึ่งมักทำด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ความก้าวหน้าดังกล่าวได้เริ่มพลิกโฉมภาคการก่อสร้างในแง่ของการลดของเสีย แต่วัสดุที่ใช้ในกระบวนการก็ต้องเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วย

ดร.ซาร์บาจิต บาเนอร์จี นักวิจัยหลักของโครงการ

ตัวอย่างเช่นโครงการก่อสร้างโดยใช้คอนกรีตได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการผลิตส่วนเสริมของโครงสร้างอาคารได้อย่างรวดเร็วและราคาถูก อย่างไรก็ตามตามที่สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศการผลิตคอนกรีตมีส่วนรับผิดชอบต่อการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 7%

ในอดีตผู้คนสร้างขึ้นจากวัสดุในท้องถิ่นเช่น adobe แต่การเปลี่ยนไปใช้คอนกรีตก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมาย แนวคิดหลักของนักวิทยาศาสตร์คือการย้อนเวลากลับไปและหาวิธีดัดแปลงวัสดุ "จากหลาของเรา" เพื่อทดแทนคอนกรีตที่เป็นไปได้

ประโยชน์ของการใช้ดินในท้องถิ่นการก่อสร้างคือวัสดุไม่จำเป็นต้องผลิตและขนส่งไปยังสถานที่ก่อสร้างซึ่งช่วยลดทั้งต้นทุนและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังกล่าวกันว่าการผลิตสารเติมแต่งจากดินวันหนึ่งสามารถนำไปใช้นอกโลกเพื่อสร้างการตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์หรือแม้แต่ดาวอังคาร

ดินมักจำแนกตามชั้นวัสดุที่ประกอบด้วยตั้งแต่ชั้นอินทรีย์บนที่พืชเติบโตจนถึงฐานแข็งของเปลือกโลก ใต้ชั้นอินทรีย์เดิมคือดินเหนียวซึ่งทำให้ดินมีลักษณะเป็นพลาสติกที่นักวิจัยใช้ในโครงการของตน

นักวิจัยเริ่มโดยการเก็บตัวอย่างดินจากสนามหลังบ้านของเพื่อนร่วมงานของเขาและแปรรูปวัสดุด้วยสารเติมแต่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมใหม่เพื่อให้ยึดติดกันและสามารถอัดผ่านเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากดินมีความแตกต่างกันอย่างมากตามสถานที่เป้าหมายของพวกเขาคือการมี "กล่องเครื่องมือ" ทางเคมีที่สามารถเปลี่ยนดินทุกประเภทให้เป็นวัสดุก่อสร้างที่พิมพ์ได้

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการสำหรับโครงสร้างการพิมพ์ 3 มิติจากดินในท้องถิ่น

ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนผสมทนต่อความเครียดซึ่งหมายความว่าจะรองรับน้ำหนักของชั้นเช่นเดียวกับวัสดุอื่น ๆ ที่ใช้ในการก่อสร้างเช่นเหล็กเสริมและฉนวนกันความร้อน เพื่อช่วยในเรื่องนี้นักวิจัยได้เพิ่มความแข็งแกร่งให้กับส่วนผสมของดินเหนียวโดยการซิปชั้นด้วยกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวเพื่อป้องกันการดูดซึมน้ำและการขยายตัวที่อาจส่งผลต่อโครงสร้างการพิมพ์ เมื่อใช้วิธีนี้นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุสามารถรับน้ำหนักได้มากเป็นสองเท่าของส่วนผสมของดินเหนียวที่ไม่ได้ดัดแปลง

จากนั้นทีมนักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะปรับปรุงพาหะความสามารถของดินในการขยายโครงสร้างทดสอบและเข้าใกล้การเปลี่ยนคอนกรีตมากที่สุด นอกจากนี้พวกเขากำลังรวบรวมข้อมูลเพื่อทำความเข้าใจว่าการออกแบบสิ่งพิมพ์ 3 มิติเหล่านี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างที่คิดหรือไม่โดยเฉพาะในแง่ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และศักยภาพในการรีไซเคิล เมื่อพวกเขามีความเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับเคมีการทำงานและความเป็นไปได้ในการสร้างโดยใช้ดินในท้องถิ่นพวกเขาวางแผนที่จะสำรวจการใช้เทคโนโลยีนี้นอกโลกของเราต่อไป

อ่านยัง

นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียได้ศึกษาเงื่อนไขที่กฎข้อที่สามของนิวตันใช้ไม่ได้

หลังจากการแนะนำวัคซีนรัสเซียพบผลข้างเคียง 144 รายการในอาสาสมัคร

นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้องค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อย Oumuamua ที่ไม่ทราบแหล่งกำเนิด