This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים מאוניברסיטת ניו מקסיקו (UNM) עשו התקדמות פורצת דרך בחומרי בנייה עם פיתוח של בטון גמיש, שתוכנן במיוחד להדפסה תלת-מימדית. חומר זה, אשר נרשם כפטנט לאחרונה, מטפל באתגרים קריטיים הן בבנייה והן בתחזוקה של תשתיות, ומציע עמידות ויעילות משופרות.
החומר פותח על ידי צוות בראשות ד"ר מרים הוג'טי מהמחלקה להנדסה אזרחית, בנייה וסביבתית של האוניברסיטה. על פי TechXplore, הבטון מתוכנן להיות גמיש ועמיד, בניגוד לבטון מסורתי, הידוע בשבריריות שלו ובנטייה שלו לסדקים. לעומת זאת, התרכובת החדשה מתוכננת להתמודד עם אתגרים הן של דחיסה והן של מתיחה, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור מבנים שצריכים לעמוד באסונות טבע כמו רעידות אדמה או רוחות חזקות.
אתגר הליבה בהדפסת בטון בתלת-ממד היה מציאת חומר שיכול להחזיק את צורתו ללא צורך בשיטות חיזוק מסורתיות, כגון קורות פלדה או מוטות. מוחמד סעיד זאפר, בוגר דוקטורט וחוקר מוביל בפרויקט, ציין כי בהדפסה תלת-ממדית עם מתכות ופלסטיק, הטכנולוגיה מתקדמת, אך הדפסת בטון עדיין מתפתחת. חומר חדש זה פותר בעיה זו, ומבטל את הצורך בחיזוק קונבנציונלי תוך שמירה על כמות סיבים מספקת בתערובת כדי לתמוך בצורתו ובשלמות המבנית שלו במהלך תהליך ההדפסה.
התערובת הרשומה כפטנט של הצוות משלבת סיבים פולימריים אשר משפרים את קיבולת המתח של החומר בעד 11.9%. חדשנות זו מבטיחה להפחית את הצורך בחיזוק חיצוני במבני בטון מודפסים בתלת-ממד, ולהגדיל הן את המהירות והן את האוטומציה של תהליכי בנייה.
החומר נבדק ביסודיות עבור כיפוף ומתיחה בצורות שונות, כולל מבנים קטנים ומנסרות. החוקרים אופטימיים כי חומר זה יכול לחולל מהפכה בבנייה, מה שיהפוך בניינים לעמידים יותר וקלים יותר לתחזוקה תוך הפחתת עלויות העבודה באופן משמעותי.
מעבר לכדור הארץ, הוג'טי עובדת גם על יישום טכנולוגיית הדפסת בטון תלת-ממדית זו לבנייה בחלל. עם האתגרים של הובלת חומרי בנייה מסורתיים לכוכבי לכת אחרים, נאס"א וסוכנויות חלל אחרות בוחנים את הפוטנציאל של הדפסה תלת-ממדית לבניית מבנים בחלל, מה שמדגיש עוד יותר את החשיבות של יכולת ההסתגלות של חומר זה.
לסיכום, בטון זה יכול לשנות את עתיד הבנייה על כדור הארץ ובחלל, ולהציע פתרון מבטיח לתשתית גמישה יותר, בת קיימא ואוטומטית יותר.
