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3 d印制的房屋

铅图像由美国化学学会提供

具体的是建筑材料的选择对于大型项目来说,有很好的理由:它坚固,耐用,便宜,容易使用。它甚至被证明是理想的“墨水”3 d印制的房屋和其他结构它开辟了新的设计选项,同时削减了建设时间和成本。

但混凝土也对环境有害。

水泥的生产——混凝土的主要成分——占了大部分人类二氧化碳排放量的8%。将混凝土运输到建筑工地会产生更多的排放,混合混凝土的过程也会消耗大量能源。

现在,德州农工大学的研究人员已经开发出了一种技术将建筑工地的土壤转化为可印刷的建筑材料。

他们表示,这种墨水比混凝土更可持续,而且它还可以在恶劣或极端环境中建造3D打印的房屋和结构,在这些环境中使用混凝土甚至不是一个可行的选择。

一种可持续的建筑材料

德州农工大学的研究人员从一位同事的后院收集粘土样本开始研究。他们只使用环保物质,调整土壤的成分,直到找到适合3D打印的稠度墨水。

在打印出一些小的测试结构后,为了确保墨水能粘在一起,研究人员在混合物中加入了甜菜加工过程中产生的一种无毒副产品。

这就防止了材料吸水并膨胀,从而破坏了建筑的结构完整性。它的加入使土基结构能够承受的重量增加了一倍。

目前,该材料可承受高达5倍的压力帕斯卡。混凝土用于住宅建筑,同时,可以承受大约17帕斯卡

研究人员现在正在寻找进一步提高土壤墨水强度的方法,目标是尽可能接近混凝土的强度。在那之后,他们计划打印更大的结构用于测试。

3D打印房屋随处可见

研究人员Aayushi Bajpayee表示,要将德克萨斯的土壤转化为一种建筑材料,使其有朝一日能够用于3D打印房屋,需要大量的科学技术告诉

她解释说:“把后院的粘土变成可打印的配方需要大量的化学设计。”“我们必须确保配方不会凝结得太快,否则会堵塞喷嘴,也不能凝结得太慢,否则就不可能放下下一层。”

如果机器能到达一个位置,3D打印房屋也会随之而至。

但所有这些努力都只是该组织朝着最终目标迈出的第一步:让转弯成为可能任何把土壤变成可用的墨水。为此,他们开发了一种工具来分析土壤样本,并确定如何将土壤转化为一种坚固的、可打印的建筑材料。

最终,他们希望基于土壤的墨水能够抵消混凝土对环境的影响,同时使其成为可能3 d印制的房屋在那些经济适用房根本不存在的地方——如果3D打印机器能够到达某个地点,房屋也会随之出现。

研究人员甚至在他们的研究中提出该研究发表在《华尔街日报》上前沿的材料在美国,当地的土壤有一天可能会被用来在遥远的丛林里建造医疗诊所,甚至在地球之外的行星上建造建筑物——如果当地的土壤可以的话,就不需要把混凝土运到火星上。

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