آخرین مطالب

چاپ 3بعدی بتن با الهام از پوسته خرچنگ دریایی علمی وفناوری

  بزرگنمایی:



چاپ 3بعدی بتن با الهام از پوسته خرچنگ دریایی

یافته‌های جدید نشان می‌دهد الگوهایی که از ساختار پوسته شاه میگوها الهام گرفته شده می‌تواند به مستحکم‌تر کردن بتن پرینتر سه‌بعدی شده کمک کند تا این پرینتر بتواند ساختارهای پیچیده‌تر و خلاقانه‌تری بسازد.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیواطلس، فناوری دیجیتال ساخت مواد مانند پرینترهای سه‌بعدی تولید بتن باعث صرفه‌جویی در وقت، کار و مواد می‌شود. این فناوری همچنین به نوآوری در سازه‌های معماری کمک خواهد کرد اما هنوز مشکلات فنی در ساخت این بتن‌های پرینت سه‌بعدی وجود دارد. از جمله اینکه آن‌ها باید به اندازه‌ی کافی قوی و مستحکم باشند که بتوان آزادانه از آنها برای ساخت بناهایی بدون قالب و شکل خاص استفاده کرد.

محققان موسسه‌ی سلطنتی فناوری ملبورن(RMIT) در مطالعاتی جدید با بررسی استحکام طبیعی پوسته شاه میگو(لابستر) دست به ساخت الگوهایی خاص برای پرینترهای سه‌بعدی زدند.

الگوهای مارپیچی که با تقلید از پوسته به دست آوردند باعث افزایش دوام کلی بتن‌های چاپ سه‌بعدی و همچنین مقاومت بیشتر آن در جهت پشتیبانی سازه در صورت لزوم می‌شود.

هنگامی که این گروه این الگوهای پیچشی را با یک بتن مخصوص که با الیاف فولاد تقویت شده بود ترکیب کردند، ماده به دست آمده قوی‌تر از بتن‌های سنتی قدیمی بود.

دکتر جاناتان تران(Jonathan Tran ) سرپرست تحقیقات می‌گوید: فناوری چاپ سه‌بعدی و تولید مواد فرصتی برای افزایش کارایی و خلاقیت در ساخت و ساز ایجاد می‌کند.

تران که مدرس ارشد مواد ساختاری و طراحی در RMIT است،‌ افزود: فناوری چاپ سه‌بعدی پتانسیلی واقعی برای ایجاد انقلابی در صنعت ساخت و ساز دارد و هدف ما این است که این تحول را نزدیک‌تر کنیم.

مطالعه ما به بررسی تاثیر الگوهای ساختاری بر استحکام سازه‌های چاپ سه‌بعدی می‌پردازد و برای اولین بار مزایای الهام گرفتن از محیط‌زیست را نشان می‌هد. ما می‌دانیم که مواد طبیعی مانند اسکلت‌های بیرونی خرچنگ‌ها در طی میلیون‌ها سال به ساختارهایی با عملکرد بالا تبدیل شده‌اند، بنابراین با تقلید از نقاط مثبت آن‌ها می‌توانیم نوآوری‌های پیشین طبیعت را دنبال کنیم.

چاپ سه بعدی برای ساخت و ساز

بتن‌ریزی خودکار نحوه‌ی ساخت و ساز ما را تغییر خواهد داد. اما برخلاف رویکرد سنتی ریختن بتن در قالب، یک چاپگر سه‌بعدی مواد را لایه لایه روی هم قرار می‌دهد تا سازه‌ها و خانه‌ها را بسازد.

با این فناوری جدید می‌توان در عرض 24 ساعت یک خانه را با نصف قیمت معمول ساخت، این در حالی است که ساخت اولین مجموعه‌ی سازه‌ها با پرینتر سه‌بعدی در سال 2019 در مکزیک آغاز شده است.

این صنعت نوظهور در حال حاضر از نوآوری‌های معماری و مهندسی مانند ساختمان اداری ساخته شده با پرینتر سه‌بعدی در دبی، پل بتنی با تقلید از طبیعت در مادرید و "ساختمان بادبان شکل اروپا" در هلند پشتیبانی می‌کند.

گروه تحقیقاتی در دانشکده مهندسی RMIT با تمرکز بر بتن چاپ سه‌بعدی، به دنبال یافتن راه‌هایی برای  بهبود محصول نهایی هستند و مواردی چون طراحی الگوی چاپ، مواد مورد استفاده، مدل سازی، بهینه‌سازی طراحی و گزینه های تقویت کننده دیگر را بررسی و ترکیب می‌کنند.

الگوهای چاپ

متعارف‌ترین الگوی مورد استفاده در چاپ سه‌بعدی الگوی یک جهته است طوری که لایه‌ها به صورت خطوط موازی روی هم قرار می‌گیرند.

مطالعاتی که به تازگی در مورد مشکلات خاص پرینترهای سه‌بعدی منتشر شده است تاثیر الگوهای خاص بر استحکام بتن ترکیب شده با الیاف فولاد را نشان می‌دهد.

تحقیقات قبلی توسط تیم RMIT نشان داد که گنجاندن 1 تا 2 درصد الیاف فولادی در مخلوط بتن باعث کاهش نقص و تخلخل و افزایش مقاومت آن می‌شود. الیاف همچنین به سریع‌تر سفت شدن بتن بدون تغییر شکل و ساخت سازه‌هایی بلندتر کمک می‌کنند.

این گروه تأثیر الگوهای پیچ‌وار(با الهام از ساختار داخلی پوسته خرچنگ دریایی)، الگوهای متقاطع و شبه ایزوتروپیک(مشابه نمونه‌هایی که برای ساختارهای چند لایه کامپوزیت استفاده می‌شود) و الگوهای استاندارد یک جهته را بر چاپ بتن بررسی کردند.

پشتیبانی از ساختارهای پیچیده

نتایج نشان دهنده‌ی قدرت بیشتر این الگوهای جدید در مقابل الگوهای یک جهته معمول بود. اما ترن می‌گوید، الگوی مارپیچ برای ساخت ساختارهای پیچیده از همه مناسب‌تر است.

وی افزود: از آنجا که پوسته خرچنگ دریایی به طور طبیعی قوی و منحنی است، ما می‌دانیم که این الگو می‌تواند به ما در ساخت ساختارهای قوسی شکل و پیچ و تاب خورده کمک کند. این کار در مراحل اولیه است، بنابراین ما نیاز به تحقیقات بیشتری داریم تا عملکرد بتن را در طیف وسیع‌تری از پارامترها بررسی کنیم، اما نتایج اولیه آزمایش ما نشان می‌دهد که در مسیر درستی قرار داریم.

مطالعات بیشتر از طریق یک چاپگر سه‌بعدی بتنی متحرک در مقیاس بزرگ که اخیراً توسط موسسه RMIT خریداری شده است ادامه خواهد یافت و این اولین موسسه تحقیقاتی در نیمکره جنوبی است که دستگاهی از این نوع دارد.

این چاپگر رباتیک با ابعاد پنج در پنج متر توسط این گروه تحقیقاتی برای تحقیق در مورد چاپ سه‌بعدی خانه‌ها، ساختمان‌ها و اجزای سازه‌ای بزرگ استفاده خواهد شد.

این تیم همچنین از این دستگاه برای فهمیدن اینکه آیا می‌توان بتن این چاپگرها را از مواد بازیافتی مانند پلاستیک‌ها ساخت استفاده می‌کند.

این کار پروژه‌ای جدید با شرکای صنعتی Replas و SR Engineering است و بر روی دیوارهای عایق صوتی که از پلاستیک‌های نرم و بتنی بازیافتی ساخته شده‌اند تمرکز دارد.


نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

lastnews

نوبخت: یارانه های نقدی باید به موقع پرداخت شود

هجوم گسترده ملخ های صحرایی به کشور از حدود 10 روز آینده

پیش‌بینی دبیر کانون صرافان درباره قیمت ارز

روحانی در جلسه ستاد ملی مدیریت بیماری کرونا: ناچاریم محدودیت ها را تا ماه ها ادامه دهیم

چوپانی شغلِ دارنده نشان طلای کشتی فرنگی آسیا و برنز جهان

درخواست مخبر ویژه سازمان ملل از آمریکا برای تحریم بن سلمان

ضربه کاری بایدن به بن سلمان؛ نقش ولیعهد در ترور مرموز تایید شد!

خبر خوش برای استقلالی‌ها

ناگفته‌های اژه‌ای از پرونده زم، بازجویی از مهدی هاشمی، دادگاه کرباسچی و...

سوریه درباره تشدید تنش ها پس از حملات آمریکا هشدار داد

زن در آیینه ، گالری عزت الله انتظامی

دیپلمات‌های روس برای ترک کره شمالی از واگن‌های دستی استفاده کردند!

مناظره علمی مارکتینگ؛ انتی مارکتینگ

سرقت وحشتناک از یک خبرنگار در پخش زنده.

کلاس مقدماتی بازیگری سینما در آپادانا

معرفی کتاب نمایش نامه گرگ عاشق فریبا آقاپور

رادیو صبح ملت ویژه استان خوزستان منتشر شد

نتانیاهو: تنها راه مقابله با ایران تحریم و تهدید نظامی است

فعلاً برای سفر نوروزی بلیط رزرو نکنید

رادیو خبری صبح ملت ویژه شهرستان شوش منتشرشد

افزایش 35 درصدی حقوق کارکنان دولت جدی شد

پیش بینی یک انقلاب در ایران

تاکید مدیرشبکه بهداشت درمان هندیجان:شهروندان هندیجانی هشدارهای بهداشتی بخصوص کروناراجدی بگیرند

واعظی: با بهبود شرایط بین المللی شرایط به سرعت در حال تغییر است

واکنش ایران به برخی اخبار منتشرشده درباره چگونگی وقوع درگیری‌هایی در مرز مشترک ایران و پاکستان

رادیو صبح ملت ویژه شهرستان دزفول منتشرشد

قسمت دوم : مضامین نقاشی های دیواری، مضامین شمایلهای دیواری بقعه رودبند

واکنش پلیس به خبر ممنوعیت تردد در نوروز.

خوزستان ثروتمند اما در عین حال فقیر

"یادگار خون سرو"خواننده: وحیدتاج شعر :هوشنگ ابتهاج (نما آهنگ )

هشدار ارتش چین به آمریکا: منطقه را نا امن نکنید

🔺مدل موی نخست‌وزیر انگلیس سوژه شد

🔺سردار رحیمی: جریمه‌های کرونایی به خزانه دولت واریز می‌شود و ربطی به پلیس ندارد

ماجرای جنجال «شکارچی» دو زنه در اینستاگرام چیست؟

تعجب ایتالیایی ها از تخریب خانه احمد محمود‌ در شهر اهواز

وزیر ورزش و جوانان در جمع صمیمی ملی پوشان کشتی ایران : به کسب نتیجه تاریخی در المپیک بسیار امیدوارهستم

دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول صاحب یک چمن مصنوعی اختصاصی فوتبال شد

نقاشی ناشناخته ای از ون گوگ در فرانسه کشف شد

آینه صبر با نگاهی به شعر زینبی ویژه برنامه وفات حضرت زینب (س)از رادیو فرهنگ

مردها عمدتا گریه نمی کنند.(کلیپ ویژه روزمرد )

خلع ید و رفع تصرف 22 هکتار از اراضی ملی شهرستان هندیجان

علی مطهری برای انتخابات ریاست جمهوری 1400 اعلام کاندیداتوری کرد.

مراسم افتتاح آزادراه غدیر روحانی: ملت مردانه و علی وار مشکلات را تحمل کردند

برخورد ناشایست‌ عوامل اجرائیات‌ شهرداری اهواز با خبرنگاری که ناچار به سبزی فروشی شد‌(کلیپ تصویری )

پادکست صبح ملت به عشق مولا منتشر شد

الهیات می‌تواند الهیات بماند؛ اگر ...

کتاب پژوهشگر دزفولی اثر برگزیده سال

وضعیت اسف بار پارک جنگلی لاله دزفول

ساماندهی شغلی 2150 نیروی انسانی بومی در شرکت پالایش نفت بندرعباس

پیش بینی مقام بهداشت جهانی درباره پایان شیوع کرونا