Ученые Техасского университета заявили о прогрессе в создании экологически безопасного строительного материала из местной почвы с использованием 3D-принтера для создания несущих конструкций.
Один из авторов разработки Сарбаджит Банерджи говорит: "Воздействие строительной отрасли на окружающую среду вызывает все большее беспокойство. Некоторые исследователи обратились к аддитивному производству или построению структур слой за слоем, что часто делается с помощью 3D-принтера, но материалы, используемые в процессе, должны быть экологичными". Строительные проекты с использованием экструдированных слоев бетона продемонстрировали потенциал аддитивного производства, когда строительство происходит быстро и дешево. Однако по данным Международного энергетического агентства, производство бетона является причиной примерно 7% выбросов углекислого газа.
Преимущество использования местного грунта в строительстве заключается в том, что материалы не нужно будет производить и транспортировать на строительную площадку, что снижает как затраты, так и ущерб окружающей среде, утверждают авторы. Кроме того, аддитивное производство с использованием почвы можно будет использовать в будущем для создания поселений на Луне или даже Марсе.
Почва обычно классифицируется по слоям материалов, которые она включает, начиная с верхнего органического слоя, где растут растения, и заканчивая твердым основанием земной коры. Под первоначальным органическим слоем находится глина, которая придает почве пластичный характер. Исследователи начали со сбора образцов почвы и обработки материала с новой экологически чистой добавкой, чтобы он связывался и легко подвергался экструзии через 3D-принтер. Поскольку почвы сильно различаются в зависимости от местоположения, цель ученых состояла в том, чтобы иметь химический «инструментарий», который мог бы превратить любой тип почвы в пригодный для печати строительный материал.
Затем исследователи проверили, как смесь выдерживает нагрузку - вес слоев и других материалов, используемых в строительстве, таких как арматура и изоляция. Инженеры усилили глиняную смесь, закрыв микроскопические слои на ее поверхности, чтобы предотвратить поглощение воды и расширение. С помощью этого метода материал смог удерживать вдвое больший вес, чем немодифицированная глиняная смесь. http://nauka24news.ru/?p=14107