Хотя глина широко используется для строительства базовых конструкций, таких как хижины, мы обычно не видим ее использования в крупномасштабных строительных проектах. Однако это может скоро измениться благодаря недавно разработанному процессу, известному как ударная печать.
К настоящему времени вы, вероятно, слышали о домах из бетона, напечатанных на 3D-принтере, которые строятся путем выдавливания последовательных слоев бетона из того, что по сути является гигантским 3D-принтером.
Среди других преимуществ технологии — возможность строить дома быстрее, с меньшими затратами и меньшим количеством отходов, чем дома, построенные традиционными методами. При этом строительство необходимо периодически останавливать, чтобы нанесенный бетон мог затвердеть перед добавлением нового.
Кроме того, производство цемента, используемого в бетоне, является одним из крупнейших в мире источников выбросов парниковых газов.
Имея в виду такие недостатки, доктор Лорен Васи и ее коллеги из швейцарского университета ETH Zurich обратились к глине. А именно, они разработали запатентованный материал, состоящий из глины, ила и нераскрытого «общего отхода» на основе земли от отраслевого партнера Eberhard AG.
Планируется, что автономный экскаватор HEAP от ETH Zurich станет частью системы ударной печатиETH Zurich
Используя машину, которую когда-нибудь можно будет перевозить на строительные площадки, капли материала выстреливаются прямо вниз со скоростью до 10 метров (32,8 фута) в секунду. Эти капли сцепляются друг с другом при ударе, постепенно формируя сплошные стены, колонны или другие конструкции.
Если характерный вид «кучи капель» этих конструкций нежелателен, их внешние поверхности можно выровнять с помощью вращающегося инструмента на роботизированной руке. И что важно, строительный материал не содержит цемента, и его не нужно оставлять затвердевать, пока вся конструкция не будет напечатана.
Поверхность конструкций, напечатанных ударным способом, можно будет разгладить с помощью роботаETH Zurich
Хотя до сих пор система использовалась только для печати довольно простых конструкций, ученые работают над методами роботизированной интеграции вспомогательных элементов в глиняный материал по мере его осаждения. Они также разрабатывают программное обеспечение для вычислительного проектирования, которое будет управлять строительством структур, напечатанных методом ударного воздействия.
Эти объединенные технологии могут позволить создавать значительно более крупные и сложные конструкции, возможно, с помощью печатной установки, установленной на автономном экскаваторе HEAP университета.
Вы можете увидеть систему ударной печати в действии на видео ниже.
Печать с использованием материалов на основе земли