Защитный печатный материал на основе цемента

Защитный печатный материал на основе цемента

Исследователи Университета Пердью разработали трехмерную печатную цементную пасту, являющуюся ключевым компонентом бетона и строительного раствора. Материал  допустимо использовать для создания различных элементов инфраструктуры. Особенность новинки — приобретение большей жесткости под давлением – свойство, схожее с раковинами членистоногих, например, таких как омары. Технология в конечном итоге может способствовать созданию более устойчивых структур в районах стихийных бедствий.

Природные свойства защиты

Природа борется, защищая слабые места, чтобы выжить. Учёные решили использовать подобную защиту, чтобы совершенствовать недостатки стройматериалов на основе цемента.

Идея заключается в копировании конструкции оболочек членистоногих с последующим контролем распространения повреждений между печатными слоями материала. Простой пример — попытки сломать пучок спагетти, а не одну соломинку.

Экзоскелеты членистоногих имеют механизмы упрочнения распространяемых трещин. Этот механизм допустимо воспроизводить в трехмерной печатной цементной пасте.

3D-печатные материалы на основе цемента, дают инженерам больше контроля над дизайном и производительностью. Однако технические возможности несколько ограничены.

Инженеры Purdue первыми использовали трехмерную печать для создания био-индустриальных структур с использованием цементной пасты. Об этом публикуется материал на страницах журнала «Advanced Materials».

Трехмерная печать устранила необходимость создания пресс-формы для дизайна. Появились возможности достичь уникальных свойств материалов на основе цемента, которые виделись недоступными раньше.

Также используется микро-КТ-сканирование, чтобы лучше понять поведение закаленных 3D-печатных материалов на основе цемента и воспользоваться их слабыми характеристиками.

Например, такими как области пор, найденные на «интерфейсах» между печатными слоями, приводящими к растрескиванию.

Элементы пасты и архитектуры

Некоторые элементы биоразлагаемой цементной пасты, разработанные и изготовленные учёными с использованием технологий 3D-печати, включают в себя архитектуры:

  • сотовые,
  • совместимые,
  • булигандские.

Каждая из этих архитектур разрешала новое поведение в трехмерном печатном элементе после затвердевания.

Например, архитектура «Булиганд» (Bouligand) использует слабые интерфейсы, чтобы сделать материал более устойчивым к трещинообразованию.

Тогда как соответствующая архитектура делает элементы на основе цемента похожими на пружину, даже если они сделаны из хрупкого материала.

Специалисты, занимающиеся этой задачей, планирует изучить также другие способы, с помощью которых элементы на основе цемента будут способствовать разработкам под создание более устойчивых структур.


При помощи информации: Purdue


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *