Как омары помогли сделать бетонную 3D-печать прочнее

Спиральная структура панциря омара повысит прочность бетонных конструкций, отпечатанных с помощью 3D-принтера. Соответствующее исследование провели специалисты Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT). Это открытие позволит использовать трёхмерную печать при создании сложных архитектурных сооружений из бетона. 

Фото предоставлено Мельбурнским королевским технологическим университетом

Трёхмерная печать бетоном обладает большим потенциалом. Эта технология позволяет экономить время, усилия и материалы. В будущем она поможет усовершенствовать строительство, но для этого необходимо придать бетонным конструкциям, напечатанным на 3D-принтере, большую прочность.

Учёные Мельбурнского королевского технологического университета придумали использовать особые рисунки для 3D-печати, взяв за образец спиральное строение панциря омаров. Команда исследователей также изготовила и специальную бетонную смесь, усиленную стальными волокнами, что сделало бетон долговечнее, увеличив его прочность.

Фотография предоставлена Флориан Элиас Ризер (Florian Elias Rieser) 

Доктор Донатон Тран (Dr. Jonathan Tran) считает, что разработанная технология бетонной 3D-печати имеет большой потенциал для строительной отрасли.

«Наше исследование показывает, как различные рисунки влияют на качество 3D-печати бетоном,» – объясняет доктор Тран.

Стандартный узор для бетонной 3D-печати – однонаправленный: слои накладываются друг на друга параллельными линиями. Предыдущее исследование учёных RMIT показало, что включение 1-2% стальной фибры в бетонную смесь снижает дефекты и пористость, повышая прочность материала. Исследователи протестировали на прочность бетон со спиральными узорами, вдохновлёнными панцирем омаров, перекрёстными узорами и стандартными однонаправленным рисунком. Оказалось, что бетон со спиральным рисунком много прочнее.

«Поскольку панцири омаров от природы прочные и изогнутые, мы можем утверждать, что новая технология поможет нам возводить прочные бетонные арки, а также надёжные плавные и искривлённые конструкции», – объясняет Тран.

СПРАВКА MASHNEWS:
3D-принтер для бетона способен изготавливать дома и различные архитектурные элементы, нанося материал слой за слоем. С помощью этой технологии можно напечатать дом за 24 часа. Здания, возведённые посредством 3D-печати бетоном, уже существуют во многих городах Голландии, России и Китая.