可持续3D打印建材突破：新型粘土材料快速固化，强度远超传统混凝土

发布时间：12-01 07:20

俄勒冈州立大学的研究团队成功开发出一种用于3D打印的可持续混凝土替代材料，这一突破有望显著改变建筑行业的未来。

这种新型粘土基材料由Devin Roach、Nicolas Gonsalves及其合作团队开发，采用了基于丙烯酰胺的粘结剂，通过前沿聚合化学反应实现快速固化。

该材料在从打印机挤出时即开始固化，甚至能够在无支撑的间隙上进行打印，例如门或窗开口的顶部边缘。

俄勒冈州立大学工程学院机械工程助理教授Roach表示："打印后的材料立即具有3兆帕的可建造强度，使得多层墙和自立悬垂结构（如屋顶）的建造成为可能。它在仅仅三天内就超过了17兆帕，这是住宅结构混凝土所需的强度，而传统水泥基混凝土则需要长达28天。"

这种环保材料主要由注入大麻纤维、沙子和生物炭的土壤组成，其环境足迹远小于传统混凝土。

生物炭是通过在低氧条件下加热木屑和其他有机生物质产生的富碳物质，而传统水泥生产需要在工业窑中加热至1400摄氏度以上，通常通过燃烧化石燃料产生能量。

Roach补充道："特别是在破坏性自然灾害频发的情况下，我们需要能够快速建造庇护所和其他结构——我们可以用这种易于获取且排放相对较少的材料来实现。"

这项研究得到了美国农业部、俄勒冈州立大学全球大麻创新中心和工程学院的支持，研究成果已发表在《先进复合材料和混合材料》杂志上。

虽然目前这种材料的成本高于标准水泥基混凝土，但研究团队正在努力降低价格。

Roach表示："在使用之前，我们还需要遵循美国测试与材料协会的标准测试，并准备一份专业工程师可以审查和批准的报告，如果它被提议用于建筑项目。"

这一创新为3D打印建筑领域带来了新的可能性，特别是在应急住房和基础设施快速建造方面。

转载自：voxelmatters，如对内容有疑问，请联系我们：yihanzhong@amedao.com