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美教授研究将土壤变为3D打印建筑材料获5

作者:admin  发布时间:2017-08-17

  秒速赛车每当看到3D打印房子的新闻,我们的关注点都在房子上面,而很少有人会去关注打印房子的材料。

  2018年4月27日,南极熊获悉,阿肯色大学的一位教授最近获得了一笔大笔资金,用于扩大她对土壤作为3D打印材料的使用的研究。阿肯色大学土木工程助理教授MichelleBernhardt-Barry获得了来自美国国家科学基金会的50万美元的奖金。她正在研究土壤结构以及如何使其更有效地承受重负荷,以期在未来的建筑项目中3D打印优化的土壤材料。

  伯恩哈德-巴里的研究探索了不同的自然结构能够满足重负荷需求的方式。她说:“自然界有许多具有层次结构的材料实例,它们通过各种细胞或几何图案,生物驱动器和其他负重机制展示出最终的效率。”“这些机制最大限度地提高强度和韧性,同时最大限度地减少材料和能源消耗。

  蜂窝结构是自然等级结构的一个很好的例子。蜂窝的几何形状以其开放的六边形格子排列,使其具有其材料性能本身无法提供的强度。建筑工程通常以土壤为基础,过去曾试图通过添加水泥或其他骨料来提高材料的强度。Bernhard-Barry认为,为了优化土壤本身的粒状排列,而不是增加任何额外的东西,利用蜂窝等天然结构可能更有效。

  她的研究将进一步研究高效承重机制的自然等级结构的几何形状,并基于它们开发实验室和野外规模模型。然后,她希望使用3D打印技术将这些结构合并到土壤样品中,通过优化层数布局来提高其强度。

  对于建在土壤上或与土壤结合的建筑项目,土壤样本将被收集起来,然后通过3D打印进行增强。除了依靠劣质土壤或添加通常昂贵且难以控制的水泥等额外材料外,使用3D打印土壤层将更加高效且成本效益更高。3D打印的土壤层也可以根据具体地点的需求进行定制,例如浅基础,骨料柱,轻质回填,防洪井和堤防或水坝过滤器。

  这种3D打印的土壤研究对于资源有限的欠发达地区以及在极端条件下建设的建设项目来说尤其有用。通过3D打印技术优化土壤安排将是在受战争或自然灾害影响的地区改善施工的好方法。此外,未来这种3D打印土壤还可用于南极洲等偏远地区的道路,建筑物和其他基础设施的建设,甚至可能用于传递建筑材料和设备的月球和火星。

  我们之前已经报道过建筑行业3D打印技术的潜力,各种3D打印混凝土结构已经在全世界范围内完成,而这种可能的3D打印建筑材料的扩展为最终实现了最终目标进行建设项目的革命。