Sibex سیبکس
توسط محققان ایرانی توسعه یافت

دانشمندان بتن قابل خم شدن ساختند

دانشمندان بتن قابل خم شدن ساختند سیبکس: دانشمندان بتن قابل خم شدن با 11.9 درصد انعطاف پذیری بیشتر برای چاپ سه بُعدی توسعه داده اند.


به گزارش سیبکس به نقل از ایسنا، این ماده پیشگامانه در نهایت می تواند انعطاف پذیری بیشتری در مقابل بلایای طبیعی عرضه نماید و هزینه های تعمیر و نگهداری زیرساخت های عمومی را کم کند.
به نقل از آی ای، پژوهشگران دانشگاه نیومکزیکو(UNM) با ثبت اختراع یک ماده بتنی قابل خم شدن که برای چاپ سه بعدی طراحی شده است، به یک نقطه عطف بزرگ در نوآوری در ساخت و ساز دست یافته اند.
گروهی از دپارتمان مهندسی عمران، ساخت و ساز و محیط زیست جرالد می با یک چاپگر سه بعدی بتن و ابزارهای اندازه گیری پیشرفته، درحال مقابله با چالش های ساخت و ساز و تعمیر و نگهداری زیرساخت ها هستند.
این ماده جدید، می تواند راه را برای ساخت ساختمان ها و پل های ایمن تر و انعطاف پذیرتر هموار کند و در عین حال نیاز به تعمیرات مکرر را به میزان قابل توجهی کم کند.

بازنگری در ساخت و ساز سنتی

روش های ساخت و ساز سنتی اغلب به ماشین آلات سنگین و کار دستی برای قرار دادن تیرهای فولادی یا چوبی نیاز دارند، فرآیندی که نه فقط پرهزینه بلکه خطرناکست. مریم حجتی (Maryam Hojati) تلاش ها را برای خودکارسازی و نوآوری این پروسه با چاپ سه بعدی رهبری می کند.
بتن، در صورتیکه در مقابل فشار قوی است، در مقابل کشش بسیار شکننده است. این خاصیت موجب ایجاد ترک های مکرر و نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم چه برای پیاده روها، ساختمان ها یا پل ها می شود. بتن به خودی خود هیچ خاصیت کششی نشان نمی دهد. حجتی توضیح داد: این ماده بسیار شکننده است.
بلایای طبیعی مانند زلزله و بادهای شدید این مشکل را تشدید می کنند. این نیروها بر روی سازه ها تنش وارد می کنند و ضعف های بتن را بیشتر آشکار می کنند. ماده باید هم کشش و هم فشار را تحمل کند و در مقابل آن مقاومت کند.
پژوهشگران در سطح جهانی، برای رسیدگی به این مسائل تلاش نموده اند، اما روش های چاپ سه بعدی موجود هنوز بر تقویت کننده های سنتی مانند تیرها یا میلگردها تکیه دارند که پتانسیل خودکارسازی کامل چاپ سه بعدی را محدود می کنند.

علم پشت بتن انعطاف پذیر

پژوهشگران چاره ای به وجود آورده اند که این محدودیت ها را مرتفع می کند. محمد سعید ظفر، فارغ التحصیل دکتری، تلفیقی از مواد ایجاد کرد که هم قوی و هم انعطاف پذیر است.
در این ماده جدید غلظت بالایی از الیاف پلیمری با هم ادغام شده است که هم استواری کششی و هم انعطاف پذیری را فراهم می آورد. حجتی اظهار داشت: به سبب ادغام مقادیر زیادی الیاف کوتاه پلیمری در این ماده، بتن می تواند در صورت قرار گرفتن در معرض هر گونه بار خمشی یا کششی، یکپارچگی خودرا حفظ کند.
این ماده که با همکاری ظفر و محقق امیر بخشی تولید شده است، چهار ترکیب مجزا را با ظرفیت کرنش تا ۱۱.۹ درصد بیش از مواد معمولی ارائه می دهد. این ترکیب ویسکوزیته لازم را برای چاپ سه بعدی صاف بدون گرفتگی نازل حفظ می نماید.
دستیابی به این تعادل کار آسانی نبود. مواد مختلفی همچون پلی وینیل الکل، دوده سیلیس، خاکستر بادی و الیاف پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا مورد آزمایش قرار گرفتند.
ظفر توضیح داد: هدف اساسی از انجام این کار رسیدگی به مشکل آرماتوربندی در چاپ سه بعدی بتن بود. چاپ سه بعدی بتن یک پروسه خودکار است. اما روش های تقویت کننده مرسوم، خودکاسازی را در این پروسه به خطر می اندازند.

هموار کردن راه برای آینده

نتایج این پیشرفت بسیار فراتر از زمین است. آژانس های فضایی مانند ناسا درحال بررسی چاپ سه بعدی به عنوان چاره ای برای ساختن زیستگاه در سیارات دیگر هستند. انتقال تیرهای فولادی سنگین و نیروی کار به فضا غیرعملی است، و مواد نوآورانه ای مانند بتن انعطاف پذیر می تواند متحول کننده باشد.
این فناوری می تواند صنعت ساخت و ساز را با بوجودآوردن سازه هایی که در مقابل بلایای طبیعی انعطاف پذیرتر هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند، متحول کند. همین طور هزینه ها و خطرات در رابطه با روش های ساخت و ساز سنتی را می کاهد.


1403/10/30
10:23:41
5.0 / 5
56
تگهای خبر: توسعه , چاپگر سه بعدی , سه بعدی , صنعت
این مطلب سیبکس را پسندیدید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۲ بعلاوه ۲
سیبکس - SibeX

سیبكس

فناوری و محصولات اپل

sibex.ir - حقوق مادی و معنوی سایت سیبكس محفوظ است