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投資三百萬人民幣助力教授研究建筑3D打印土壤,期待未來房地產(chǎn)的顛覆!

魔猴君  行業(yè)資訊   2370天前

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最近,阿肯色大學(xué)的一位教授獲得了一大筆資金,以用于其對(duì)土壤作為3D打印材料使用的研究。阿肯色大學(xué)土木工程助理教授Michelle Bernhardt-Barry獲得了來自美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的50萬美元(合計(jì)三百萬人民幣)的Faculty Early Career Development獎(jiǎng)。她正在研究土壤結(jié)構(gòu)以及如何使其更有效地承受重負(fù)荷,以期在未來的建筑項(xiàng)目中3D打印優(yōu)化的土壤材料。



Bernhardt-Barry的研究探索了不同的自然結(jié)構(gòu)能夠滿足重負(fù)荷需求的方式。她說:“自然界有許多具有層次結(jié)構(gòu)的材料實(shí)例,它們通過各種細(xì)胞或幾何圖案、生物驅(qū)動(dòng)器和其他負(fù)重機(jī)制展示出最終的效率。這些機(jī)制最大限度地提高強(qiáng)度和韌性,同時(shí)最大限度地減少材料和能源消耗。


蜂窩結(jié)構(gòu)是自然等級(jí)結(jié)構(gòu)的一個(gè)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(qiáng)度。建筑工程通常以土壤為基礎(chǔ),過去曾試圖通過添加水泥或其他聚合物來提高材料的強(qiáng)度。Bernhard-Barry認(rèn)為,它可以更有效地利用像蜂窩這樣的自然結(jié)構(gòu)來優(yōu)化土壤本身的顆粒排列,而不是增加任何額外的東西。



她將進(jìn)一步研究有效負(fù)載機(jī)制的自然分層結(jié)構(gòu)的幾何形狀,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)模型。然后,她希望使用3D打印技術(shù)將這些結(jié)構(gòu)合并到土壤樣品中,通過優(yōu)化層數(shù)布局來提高其強(qiáng)度。

 

對(duì)于建在土壤上或與土壤結(jié)合的建筑項(xiàng)目,土壤樣本將被收集,然后通過3D打印進(jìn)行增強(qiáng)。除了依靠劣質(zhì)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打印土壤層將更加高效且成本效益更高。3D打印的土壤層也可以根據(jù)具體地點(diǎn)的需求進(jìn)行定制,例如淺基礎(chǔ)、骨料柱、輕質(zhì)回填、防洪井和堤防或水壩過濾器。




這種3D打印的土壤研究對(duì)于資源有限的欠發(fā)達(dá)地區(qū)以及在極端條件下開展的建設(shè)項(xiàng)目尤其有用。通過3D打印技術(shù)優(yōu)化土壤排列將是在受戰(zhàn)爭(zhēng)或自然災(zāi)害影響的地區(qū)改善施工的好方法。此外,未來這種3D打印土壤還可用于在像南極洲甚至月球和火星這樣的偏遠(yuǎn)地區(qū)修建道路、建筑物和其他基礎(chǔ)設(shè)施,而在那里,傳統(tǒng)的建筑材料和設(shè)備很難提供。

 

此前,3D虎已經(jīng)報(bào)道過建筑行業(yè)中3D打印技術(shù)的潛力,各種3D打印混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)完成,而且這種可能的3D打印建筑材料的擴(kuò)展為最終的可行性指明了方向,進(jìn)行建筑項(xiàng)目的革命。


來源:中國(guó)3D打印網(wǎng)

   

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