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美教授研究將土壤變為3D列印建築材料,獲50萬美元資助

每當看到3D列印房子的新聞, 我們的關注點都在房子上面, 而很少有人會去關注列印房子的材料。

2018年4月27日, 南極熊獲悉, 阿肯色大學的一位教授最近獲得了一筆資金, 用於擴大她對土壤作為3D列印材料的使用的研究。 阿肯色大學土木工程助理教授Michelle Bernhardt-Barry獲得了來自美國國家科學基金會的50萬美元的獎金。 她正在研究土壤結構以及如何使其更有效地承受重負荷, 以期在未來的建築項目中3D列印優化的土壤材料。

伯恩哈德 - 巴里的研究探索了不同的自然結構能夠滿足重負荷需求的方式。 她說:“自然界有許多具有層次結構的材料實例, 它們通過各種細胞或幾何圖案, 生物驅動器和其他負重機制展示出最終的效率。 ” “這些機制最大限度地提高強度和韌性, 同時最大限度地減少材料和能源消耗。

蜂窩結構是自然等級結構的一個很好的例子。 蜂窩的幾何形狀以其開放的六邊形格子排列,

使其具有其材料性能本身無法提供的強度。 建築工程通常以土壤為基礎, 過去曾試圖通過添加水泥或其他骨料來提高材料的強度。 Bernhard-Barry認為, 為了優化土壤本身的粒狀排列, 而不是增加任何額外的東西, 利用蜂窩等天然結構可能更有效。

她的研究將進一步研究高效承重機制的自然等級結構的幾何形狀, 並基於它們開發實驗室和野外規模模型。 然後, 她希望使用3D列印技術將這些結構合併到土壤樣品中, 通過優化層數佈局來提高其強度。

對於建在土壤上或與土壤結合的建築專案, 土壤樣本將被收集起來, 然後通過3D列印進行增強。 除了依靠劣質土壤或添加通常昂貴且難以控制的水泥等額外材料外, 使用3D列印土壤層將更加高效且成本效益更高。 3D列印的土壤層也可以根據具體地點的需求進行定制, 例如淺基礎, 骨料柱, 輕質回填, 防洪井和堤防或水壩篩檢程式。

這種3D列印的土壤研究對於資源有限的欠發達地區以及在極端條件下建設的建設項目來說尤其有用。 通過3D列印技術優化土壤安排將是在受戰爭或自然災害影響的地區改善施工的好方法。 此外, 未來這種3D列印土壤還可用於南極洲等偏遠地區的道路, 建築物和其他基礎設施的建設, 甚至可能用於傳遞建築材料和設備的月球和火星。

我們之前已經報導過建築行業3D列印技術的潛力, 各種3D列印混凝土結構已經在全世界範圍內完成, 而這種可能的3D列印建築材料的擴展為最終實現了最終目標 進行建設專案的革命。

編譯自:3ders

強度、活性以及化學成分含量都是不可控制的

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