苏黎世联邦理工学院的研讨人员开发了一种名为冲击打印的修建办法,因其运用根据地球的资料而非水泥,因而具有可持续性。
冲击打印技能经过高速堆积少数特制的泥土混合物,快速构建墙面和结构。一个定制的机器人东西以每秒高达10米的速度挤出并射出资料,层层叠加。每次资料碰击基层时,都能强力粘合,无需额定的粘合剂或枯燥时刻。
“咱们开发了一个机器人东西和办法,能够将施工现场发掘的一般资料转化为可再次运用的修建产品,成本低、效率高,与现有的工业化修建办法,包含3D打印比较,明显削减了二氧化碳排放。”苏黎世联邦理工学院的项目负责人劳伦·瓦西博士在接受Ars Technica采访时表明。
冲击打印运用的泥土混合物主要由当地资料组成,如发掘的土壤、淤泥和粘土,这些资料一般能够直接从修建施工工地取得。现在,只需要大约1-2%的矿藏稳定剂,远少于传统混凝土中的水泥含量。
与混凝土3D打印比较,冲击打印的一个要害优势是它不需要在层与层之间暂停以等候资料固化,然后答应更快的修建速度。该进程还具有高度的可定制性,能够出产自在方式的规划和杂乱的几许形状。
更重要的是,3D打印在修建范畴的运用并不总是环保的。一般,3D打印会运用水泥作为主要成分,而水泥是全球碳排放的一个大多数来自,对全球二氧化碳排放量奉献巨大。
别的,3D打印修建时运用的添加剂或许会在修建寿数停止时带来问题。这些化学物质常常使得修建撤除后的资料难以收回使用。
研讨团队现已使用冲击打印技能成功制作了高达2米(约6.5英尺)的墙体和柱子。这些结构在不依靠水泥等化学添加剂的情况下,也能接受相当大的负荷。现在,团队正在探究整合加固技能,以扩展可制作结构的类型和规划。
研讨人员想象,冲击打印技能不只能用于工厂内的预制构件,还能直接在现场施工中运用。他们已将这一技能与自动化修建机械进行了适配,包含苏黎世联邦理工学院机器人体系实验室研制的定制发掘机HEAP。
研讨团队的长远目标是优化资料配方,削减对添加剂的依靠,完成整个制作进程的环保循环。这在某种程度上预示着,用冲击打印技能制作的结构在未来撤除时,其资料能够被收回并用于新的修建项目。
冲击打印技能因其立异性已取得业界认可,曾在2023年荣获3D前锋挑战赛修建类别的奖项。现在,苏黎世联邦理工学院的研讨团队正致力于将这项技能推向市场,并计划在接下来的一年内树立一个预制构件工厂。他们估计,选用冲击打印技能制作的修建产品有望在未来三年内上市。