亞利桑那州立大學獲200萬美元投資以加速混凝土3D打印
魔猴君 行業(yè)資訊 1455天前
亞利桑那州立大學(ASU)的土木工程教授Narayanan Neithalath和其他四名同事從美國國家科學基金會的AccelNet計劃中獲得了為期五年的200萬美元撥款,目的是促進圍繞更多領(lǐng)域的具體3D打印研究的合作超過十三個國家。該計劃還將加快混凝土增材制造(AM)的進度,并幫助應(yīng)對科學和工程學方面的挑戰(zhàn)。
這項研究的研究人員正在創(chuàng)建一個名為3DConcrete的具體3D打印網(wǎng)絡(luò)。這種“網(wǎng)絡(luò)”將促進全球互聯(lián)互通,并就3D打印混凝土最佳實踐,材料,設(shè)計標準化達成國際共識,并使研究人員參與“創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)”,以促進技術(shù)轉(zhuǎn)讓。實際上,Neithalath表示,由于每個國家或地區(qū)在混凝土方面都有自己的專業(yè)網(wǎng)絡(luò),因此他的團隊將嘗試建立更廣泛的合作,專注于3D打印混凝土和相關(guān)主題的研發(fā),以幫助提高行業(yè)功能。
Neithalath表示:“ 3D打印相對于常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)具有多個優(yōu)勢。例如,該方法效率更高。我們可以將材料浪費減少一半,還可以創(chuàng)建非常規(guī)的結(jié)構(gòu)。但是,要實現(xiàn)優(yōu)勢,就需要社區(qū)研究和開發(fā)工具,技術(shù)和標準,以使這項創(chuàng)新成為更加廣泛的現(xiàn)實?!?/span>
在亞利桑那州立大學(ASU)的Narayanan Neithalath實驗室開發(fā)可擠出的水泥基粘結(jié)劑。
圖片由ASU / Narayanan Neithalath提供
混凝土是世界上使用最廣泛的單一材料。人類使用混凝土已有數(shù)千年的歷史了。材料科學家甚至發(fā)現(xiàn),水泥中的基本成分早在古埃及時代就已經(jīng)混入了可能是地質(zhì)聚合物的混凝土中。然后,羅馬人完善了混凝土,創(chuàng)造了一些歷史上最大的建筑物,這些建筑物在2000年后仍然屹立不倒。但是自從19世紀初發(fā)現(xiàn)波特蘭水泥和現(xiàn)代混凝土以來,變化不大。
混凝土建筑商一直在努力使該行業(yè)現(xiàn)代化,似乎混凝土技術(shù)的新趨勢有望幫助降低建筑成本并提高建筑工地內(nèi)外的效率。尤其是3D打印混凝土,有可能顯著提高混凝土施工的速度,安全性,效率,性能和可持續(xù)性,以應(yīng)對全球未來的建筑挑戰(zhàn),例如勞動力短缺,質(zhì)量控制和減少人為錯誤。材料科學,機器人技術(shù)和其他領(lǐng)域的最新進展使得混凝土可以在建筑工地進行3D打印,而美洲,歐洲和亞洲的項目已經(jīng)在印刷整個房屋和潛在的住宅建筑。
PERI使用BOD2 3D打印機在德國建造了第一座住宅樓。圖片由Beckum提供
Neithalath致力于改善可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施和建筑材料的設(shè)計和開發(fā)的研究已使他在該領(lǐng)域獲得國際關(guān)注。被視為新型土木工程材料新興領(lǐng)域的后起之秀,Neithalath一直專注于生產(chǎn)更耐用的水泥和混凝土的方法,以及生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境的影響。
與土木工程學院的同事Jan Olek合作,普渡大學教授; Raissa Ferron,德克薩斯大學奧斯汀分校副教授; Neithalath的加利福尼亞大學洛杉磯分校教授Gaurav Sant和哥倫比亞大學的副教授Shishima Kawashima現(xiàn)在將致力于提供一種共享知識,建立聯(lián)系并教育下一代專業(yè)人員的機制。 3DConcrete項目將遍及六大洲和13個國家,其指導活動還將亞洲,歐洲,中東,澳大利亞和美洲的同事聯(lián)系起來。
廣泛的合作還將為學生和早期職業(yè)研究人員提供寶貴的機會,以增進他們的知識并成為這一新興領(lǐng)域的領(lǐng)導者。除了與教師之間的同伴關(guān)系外,3DConcrete還將支持社交活動,研討會,網(wǎng)絡(luò)研討會和學生交流計劃,以開發(fā)和培養(yǎng)新一代多樣化且具有全球競爭力的3D打印混凝土研究人員和員工。
亞利桑那州立大學Neithalath實驗室的混凝土3D打印技術(shù)。圖片由亞利桑那州立大學/ Narayanan Neithalath提供
點評:同樣,Ferron指出3D混凝土打印的跨學科性質(zhì)不僅需要專業(yè)合作,還需要對教育模型進行審查。主要是因為學生將需要更多的培訓和技能,例如機器人技術(shù)和編程,才能改變未來該領(lǐng)域的性質(zhì)。 Ferron表示,以3D混凝土印刷為代表的更廣泛的變革為將更多的婦女和少數(shù)民族帶入建筑提供了一種手段。
“建筑是經(jīng)濟中最大的部門之一,但是某些人群被禁止充分參與。 3D打印混凝土為重塑該領(lǐng)域提供了機會。例如,如果這種創(chuàng)新意味著工人不一定需要購買重型設(shè)備,我們就可以將建筑從一個男性化的領(lǐng)域中解脫出來?!?
與此相符,涅薩拉特(Neithalath)同意,早就應(yīng)該對建筑科學和建筑實踐進行根本性的改變了,這需要在根本上進行新的思考:“并非所有傳統(tǒng)方法都是可行的最佳方法,因此,本項目旨在創(chuàng)造一個可以發(fā)掘新想法的共享平臺,使我們朝著可行的方向發(fā)展?!?/span>
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