Материал, разработанный в Университете штата Орегон, можно печатать в местах, где нет опоры, например на верхнем крае дверного или оконного проёма.

По данным Университета штата Орегон (OSU), исследователи разработали быстротвердеющую, экологически чистую альтернативу бетону, которая, как они надеются, однажды сможет использоваться для быстрой 3D-печати домов и объектов инфраструктуры. Новый материал на основе глины, разработанный Девином Роучем, Николасом Гонсалвесом и их коллегами из Университета штата Орегон, затвердевает по мере выдавливания из принтера благодаря связующему веществу на основе акриламида, которое вступает в химическую реакцию, известную как фронтальная полимеризация. Материал можно печатать даже на участках без опоры, например на верхнем крае дверного или оконного проёма.

«Сразу после печати напечатанный материал обладает прочностью в 3 мегапаскаля, что позволяет возводить многослойные стены и отдельно стоящие навесы, например крыши, — говорит Роуч, доцент кафедры машиностроения в Инженерном колледже Университета штата Орегон. — Всего за три дня он набирает прочность в 17 мегапаскалей, необходимую для конструкционного бетона в жилых домах, в то время как для традиционного бетона на основе цемента требуется до 28 дней».

Поскольку новый материал в основном состоит из почвы, обогащённой конопляными волокнами, песка и биоугля — богатого углеродом вещества, получаемого при нагревании древесной щепы и другой органической биомассы в условиях низкого содержания кислорода, — его воздействие на окружающую среду гораздо меньше, чем у бетона. Связующее вещество бетона, цемент, производится в результате реакций с выделением углерода в промышленных печах, нагреваемых до температуры более 1400 градусов по Цельсию, как правило, за счёт энергии, получаемой при сжигании ископаемого топлива.

«Я невероятно горжусь нашей инновационной междисциплинарной командой, которая создала материал, способный изменить жизнь людей во многих аспектах, — сказал Роуч. — Особенно учитывая частоту разрушительных стихийных бедствий, нам нужно иметь возможность быстро возводить убежища и другие сооружения — и мы можем сделать это с помощью материала, который легко доступен и связан с относительно небольшими выбросами».

Исследование, которое было опубликовано в журнале Advanced Composites and Hybrid Materials, было поддержано Министерством сельского хозяйства США, Глобальным центром инноваций в области конопли при Университете штата Орегон и Инженерным колледжем.

«В настоящее время наш материал стоит дороже, чем стандартный бетон на основе цемента, поэтому нам нужно снизить цену, — сказал Роуч. — Прежде чем его можно будет использовать, нам нужно провести стандартные испытания Американского общества по испытаниям и материалам и подготовить отчёт, который смогут изучить и утвердить профессиональные инженеры, если мы предложим включить его в строительные проекты».

Источник