Разработка бетона для 3D-печати, взявшая за основу раковины омаров

Coatings Today
28.03.2021 168

Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета (Мельбурн, Австралия) провели эксперименты с целью создания особых шаблонов 3D-печати, взяв за основу прочные раковины омаров. Такая биомимикрия в этих спиральных шаблонах не только улучшила общую долговечность бетона для 3D-печати, но и обеспечила опору конструкции там, где это необходимо.

Используя спиральные шаблоны и специальную бетонную смесь, армированную стальными волокнами, исследователи с инженерного факультета Мельбурнского королевского технологического университета обнаружили, что полученный материал оказался прочнее традиционного бетона. Они изучили влияние различных шаблонов печати на прочность бетона, армированного стальными волокнами, и опубликовали результаты своего исследования в журнале 3D Printing and Additive Manufacturing.

По словам руководителя исследовательской группы Джонатана Трана, 3D-печать и аддитивное производство открыли двери для эффективности и творчества в строительной отрасли.

"Технология 3D-печати бетоном обладает серьезным потенциалом произвести революцию в строительной отрасли, а наша цель — приблизить это событие", — говорит Тран, старший преподаватель по структурированным материалам и проектированию в Мельбурнском королевском технологическом университете. "В нашем исследовании рассматривается влияние различных шаблонов 3D-печати на структурную целостность бетона и впервые показаны преимущества биомимикрии в 3D-печати бетоном. Мы знаем, что натуральные материалы, такие как наружные скелеты омаров, развивались миллионы лет прежде, чем обрести свои выдающиеся свойства, поэтому, взяв за основу их основные преимущества, мы можем повторить то, что уже создала природа".

В предыдущем исследовании команда Мельбурнского королевского технологического университета выяснила, что при включении 1-2% стальных волокон в бетонную смесь дефекты и пористость снижаются, а прочность соответственно повышается. Эти волокна также способствуют ускорению затвердевания бетона без деформации, что позволяет строить более высокие сооружения.

Команда провела испытания на поведение бетона для 3D-печати в спиральных шаблонах, за основу которых была взята внутренняя структура раковин омаров, а также в диагонально армированных, квазиизотропных и стандартных однонаправленных шаблонах. Результаты показали повышение прочности при использовании каждого из этих шаблонов по сравнению с однонаправленной печатью, однако наиболее многообещающими оказались спиральные шаблоны.

"Поскольку раковины омаров прочные и имеют естественные изгибы, мы знаем, что это поможет нам в создании более прочных конструкций из бетона, например, арок, волнистых или скрученных форм", — говорит Тран. "Наша работа находится на ранней стадии, поэтому нам понадобятся еще исследования, чтобы узнать, какие характеристики проявляет бетон при разных параметрах, однако уже сейчас результаты первичных экспериментов показывают, что мы на правильном пути".

Дальнейшие исследования 3D-печати бетоном будут проводиться на новом крупногабаритном передвижном 3D-принтере, недавно приобретенном Мельбурнским королевским технологическим университетом, что делает его первым учреждением в южном полушарии, использующим такого рода оборудование. Роботизированный принтер размером 5×5 м будет использоваться командой  Мельбурнского королевского технологического университета для исследования 3D-печати домов, зданий и крупных элементов конструкций, а также для изучения потенциала бетона для 3D-печати, полученного из переработанных отходов, например, мягкой пластмассы.

Источник: Мельбурнский королевский технологический университет

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Мидии и улучшение прочности волокон графена
Мидии и улучшение прочности волокон графена
Корейские исследователи наглядно показали, что волокна графена могут быть усилены полимером, подобному мидиям. Исследовательская группа,…
Coatings Today
09.11.2018
313
Кофеин вдохновляет на создание биосовместимого геля для жевательных лекарств
Кофеин вдохновляет на создание биосовместимого геля для жевательных лекарств
Кофеин хорошо известен своей способностью помогать людям не расслабляться, но команда исследователей из Массачусетского технологического…
Coatings Today
10.05.2018
281
Биоматериалы будущего
Биоматериалы будущего
Согласно новому докладу, правительство Великобритании должно сосредоточиться на 10 конкретных биохимических веществах для стимулирования промышленного…
Coatings Today
18.06.2018
383
Сверхкомпактные насосы для перекачивания лакокрасочных материалов
Сверхкомпактные насосы для перекачивания лакокрасочных материалов
Компания SAMES KREMLIN выпускает два новых сверхкомпактных насоса для перекачивания лакокрасочных материалов. Ключевые особенности этих…
Coatings Today
15.09.2020
211
Быстросохнущее покрытие для линий распыления и погружения
Быстросохнущее покрытие для линий распыления и погружения
Покрытие EcoShield 386 FD от компании Cortec высыхает за 5-10 минут при температуре 150°F и…
23.01.2022
397
Легкий огнезащитный материал для конструкций мостов и автобусов
Легкий огнезащитный материал для конструкций мостов и автобусов
«Зачастую автобусы нуждаются в дополнительной пожарной защите в слабых местах», — поясняет руководитель отдела по…
Coatings Today
20.03.2019
303
Клеевые композитные усилители от компании “Chomarat”
Клеевые композитные усилители от компании “Chomarat”
Поставщик композитов и текстильных изделий компания “Chomarat” разработала свой новый ассортимент адгезионных усилителей “FX”. «“FX”…
Coatings Today
19.09.2017
231
«Швабе» покажет процесс очистки воды на Aquatherm Moscow 2019
«Швабе» покажет процесс очистки воды на Aquatherm Moscow 2019
Систему водоподготовки Холдинга «Швабе» Госкорпорации Ростех для частных домов покажут в действии. Воду очистят от…
Coatings Today
12.02.2019
302
Cromax, бренд компании Axalta, и Yamaha Factory Racing MotoGP продлевают сотрудничество
Cromax, бренд компании Axalta, и Yamaha Factory Racing MotoGP продлевают сотрудничество
Соглашение о стратегическом партнерстве заключается уже одиннадцатый год подряд. Базель, ШВЕЙЦАРИЯ – 3 МАРТА 2021…
Coatings Today
09.03.2021
156