Як лобстери надихнули людей на створення 3D-друку будівель підвищеної міцності
На прикладах офісних будівель в Дубаї, мостів в Голландії та бюджетного житла в Латинській Америці ми бачимо, що 3D-друк поступово все більше проникає в галузь будівництва. Фахівці з Австралії пропонують новий метод розширення потенціалу цієї технології — друк бетонних конструкцій підвищеної міцності.
Зазвичай бетонні конструкції виготовляються за допомогою заливки матеріалу в опалубку. Дослідники з університету Мельбурну королівського технологічного університету експериментують з новим підходом — тривимірного друку бетону, при якому будівельний принтер наносить суміш шар за шаром. Як це відбувається розповідає New Atlas.
Для надання бетонній суміші додаткової міцності інженери додали в неї 1-2% сталевих волокон і проаналізували різні варіанти нереверсивних напрямків друку. Особливого успіху інженери досягли, скориставшись так званим спіральним візерунком, підглянутим у панцирі лобстерів, які набули такої форми в ході еволюції.
За словами розробників, підвищена міцність, яку надає така гвинтоподібна форма бетонних конструкцій, дозволяє друкувати більш високі та складні споруди. Вони мають намір випробувати технологію на практиці, виготовивши мобільний роботизований принтер 5 × 5 метрів, а заодно перевірять, чи можна друкувати такі типи 3D-структур з перероблених матеріалів.
«Раковина лобстера володіє природною міцністю і природним вигином. Ми переконані, що це допоможе нам створювати більш надійні бетонні форми подібно аркам і плавним або закрученим структурам, — сказав Джонатан Тран, керівник проєкту. – Це дослідження знаходиться на ранній стадії, так що нам потрібно провести подальший аналіз поведінки бетону в різних умовах, але початкові експерименти показали, що ми на вірному шляху».
Заміну сталевої арматури в бетонних конструкціях придумали вчені США. Вони застосували технологію 3D-друку для виробництва полімерної решітки, яка виступає каркасом для низьковуглецевого бетону, й володіє високою міцністю та довговічністю.
