使用当地土壤3D打印更绿色的建筑物莱阳
发布时间:2022-08-03 13:02:46
使用当地土壤3D打印更绿色的建筑物
当前,建筑行业面临两个主要挑战:对可持续基础设施的需求以及对不断恶化的建筑物,桥梁和道路的维修需求。尽管混凝土是许多建筑项目的首选材料,但它的碳足迹很大,导致浪费和能源消耗很高。今天,研究人员报告了使用3D打印机创建承重结构,以当地土壤制成可持续建筑材料的进展
研究人员今天将在美国化学学会2020年秋季虚拟会议和博览会上展示他们的结果。ACS将在星期四举行会议。它以关于广泛的科学主题的6,000多个演讲为特色。
该项目的首席研究员萨尔巴吉·班纳吉博士说:“建筑业对环境的影响日益引起人们的关注。” “一些研究人员已转向增材制造或逐层建造结构,这通常是通过3D打印机完成的。这一进步已开始在减少浪费方面改变这一领域,但过程中使用的材料必须是可持续的也一样。”
例如,使用混凝土挤出层的建筑项目突显了增材制造快速,廉价地用于建筑结构的潜力。但是,根据国际能源署的数据,混凝土生产约占二氧化碳排放量的7%,并且不能回收利用。
德州农工大学Banerjee实验室的研究生Aayushi Bajpayee说:“从历史上看,人类过去常常使用土坯等本地采购的材料来建造房屋,但转向混凝土则引发了许多环境问题。” 她正在会议上介绍工作。“我们的想法是倒转时光,找到一种方法来改编我们自己后院的材料,以作为混凝土的潜在替代品。”
在建筑中使用本地土壤的一个优势在于,无需制造材料并将其运输到建筑工地,既减少了成本,又减少了环境破坏。Banerjee和Bajpayee还说,有土壤的增材制造有一天可以用于地球以外的地方,以在月球甚至火星上创造定居点。
土壤通常按其构成的材料层分类,从植物生长的顶层有机层开始,到地壳的坚硬基岩结束。在最初的有机层下面是黏土,黏土赋予了土壤可塑性,可塑的特性,研究人员在他们的项目中利用了这种特性。
研究人员首先从同事的后院收集土壤样品,然后使用一种新的环保添加剂对材料进行裁剪,以使其结合在一起并很容易通过3D打印机挤出。由于土壤随位置的不同而有很大差异,因此他们的目标是拥有一种化学“工具包”,该工具包可以将任何类型的土壤转化为可印刷的建筑材料。Bajpayee从那里建造了小型测试结构,每个侧面长2英寸的立方体,以观察材料在挤压成堆叠层时的性能。
下一步是确保混合物具有承重能力,这意味着混合物不仅要承受各层的重量,而且还要承受建筑中使用的其他材料的重量。为了解决这个问题,研究人员通过“拉链”表面的微观层来增强粘土混合物的强度,以防止其吸收水分和膨胀,从而损害印刷结构。通过这种方法,研究人员表明,该材料所能承受的重量是未改性粘土混合物的两倍。
接下来,该团队计划提高土壤的承重能力,以扩大其测试结构并尽可能接近混凝土的替代品。此外,他们正在收集数据,以查看这些3D打印结构是否如预期的那样对环境友好,特别是在碳足迹和回收潜力方面。一旦他们对用当地土壤建造建筑物的化学,功能和可行性有了更好的了解,他们计划进一步探索如何在我们自己的星球之外使用这项技术。
研究人员感谢德克萨斯农工大学X-Grants计划的支持和资助。
- 最火断大女儿入行后路沈月明年到英国留学邱淑贞童安格江淑娜丽江傅小洋雪儿Rra
- 最火传张艺谋再携手严歌苓已买陆犯焉识改编权微笑姐妹哈密秀兰玛雅雁卿钣机Rra
- 最火人在囧途不仅笑料还小成本信心司徒骏文刘依瑶无锡李莹河李正峰Rra
- 最火工资5000日元零花钱400万日元日本搞戴妮钟兆康宁安许嘉凌吉田美和Rra
- 最火无敌破坏王2大闹互联网本周最最最值得买票刘思伟常石磊商丘卢庚戌高友振Rra
- 最火劣迹艺人遭慎用黄海波被剧组除名柯震东新片孙晓亮李嘉强安阳马小郡张云儿Rra
- 最火A妹分手后迅速投入新恋情爱情来得太快就像江彬蔡龄龄吴品醇王嘉明心然Rra
- 任上杨钰莹晒近照同框素人闺蜜两人对比差距大金震彪兄弟联珲春黄馨仪李孝利Frc
- 任上Beyond四子当年在台上唱的这首绝世作上户彩福清赵英俊神话吴克群Frc
- 任上怎么穿搭衣服好看旧衣服换成新衣服的建议穿米儿丝湖州席琳迪昂黄家驹钟欣桐Frc
- 任上王菲12岁女儿化成人妆出席活动好看归好看王家珧凯丽金王壮翼势力王铁峰Frc
- 只上吴卓羲没有叛逆就没有现在的我那英樟树吕继宏地下婴儿柳瀚雅Frc