将土壤和细菌混合 可提高3D打印建筑的承重能力

日期: 2018-07-05
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阿肯色大学土木工程系助理教授一直在研究土壤结构,以及如何使其更有效地承受重负荷,以便在未来的建筑项目中3D打印优化的土壤材料。 2018年4月她获得50万美元的资助,以支持她对土壤作为3D打印材料使用的研究。


助理教授一直在研究粘结剂喷射3D打印技术,这是一种增材制造方法,可以用粘合剂粘合石膏、淀粉等粉末材料。她用石膏制造了一种类似沙子的合成材料,她计划申请一个能够使用沙子的新型3D打印机专利。

在3D打印过程中,3D打印机放置了一种特殊的专用粘合剂,在石膏粉末的平台上一层又一层的造出复杂部件。 Bernhardt-Barry希望探索的另一个方向是能够在打印过程中不必使用专有胶水,一种选择是使用细菌来固化土壤。

将土壤和细菌混合 可提高3D打印建筑的承重能力

她目前正在研究微生物如何促使土壤基质中的碳酸钙沉淀(MICP),这是一种生物过程。碳酸钙最常见的天然形式是白垩、石灰石和大理石,由蜗牛,贝类和珊瑚的壳沉积而成。MICP已广泛应用于自愈混凝土中,将碳酸钙沉淀(CCP)能量细菌和营养物质嵌入混凝土中,这些细菌通过沉淀碳酸钙来愈合混凝土的裂缝,从而增加混凝土的耐久性。 通过使用3D打印,Bernhardt-Barry希望将承重机制集成到土壤层的施工中,并使用碳酸钙将它们粘结在一起。通过添加碳酸钙作为土壤粘结剂,研究人员希望提高3D打印土壤层承受重量的能力。 到2023年,研究人员将完成生命周期分析,以确定材料的寿命,以及该材料是否具有商业可行性。然后,她会寻找一位商业伙伴,将她的产品推向市场。


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