چاپ سه بعدی ساختار سیمانی تحت روش القایی توسط محققان دانشگاه علم و صنعت ایران - وبلاگ شریان

به گزارش وبلاگ شریان، محققین مرکز تحقیقاتی نانومواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران در یک همکاری بین المللی با دانشگاه های Rice آمریکا و Monash استرالیا پیروز به ارائه تکنیک القایی در چاپگرهای سه بعدی سیمانی شدند.

به گزارش خبرنگار گروه علمی و دانشگاهی وبلاگ شریان، امروزه چاپ سه بعدی به عنوان یکی از جدیدترین روش های اجرا در صنعت ساخت و ساز مورد توجه طیف کثیری از صاحبان صنایع و محققان این عرصه قرار گرفته و به همین دلیل محققان ایرانی پیروز به ارائه تکنیک القایی در چاپگرهای سه بعدی سیمانی شدند.

این تکنیک، با بهره گیری از دو مزیت سرعت و دقت در پیاده سازی قادر است سازه های با هندسه و معماری های پیچیده را بدون نیروی کار انسانی قابل ملاحظه اجرا نموده و لذا به عنوان روشی با قابلیت های منحصر بفرد پتانسیل جایگزینی روش های ساخت و ساز سنتی را داشته باشد.

به عنوان مثال پتانسیل استفاده از چاپگرهای بتنی برای تامین مسکن ارزان قیمت با قابلیت اجرای سریع و ایمن برای مدیریت بحران های بعد از سوانح طبیعی چون سیل و زلزله نمونه ای از توانمندیهای این روش می باشد. اما یکی از چالش های پیش رو در استفاده از این چاپگرهای بتنی، ضعف یکپارچگی سازه و پیوند بین لایه ای سازه ساخته شده با این روش می باشد. در این روش، لایه های بتن به صورت متوالی روی هم قرار می گیرند و تاخیر زمانی بین اجرای دولایه متوالی و حضور مواد نامطلوب در بین این دولایه، میتواند مقاومت این مقطع را کاهش داده و سازه نهایی را آسیب پذیر سازد.

مکانیزم معرفی شده در این تحقیق قادر است مقاومت بین لایه ای را در چاپ سه بعدی مواد سیمانی با استفاده از مواد پلیمری تا حدود 200 درصد افزایش دهد. این کار علاوه بر تعدیل اثر میکروترک ها در برابر فشار خارجی، پیوستگی سازه را تا نزدیکی رفتار یک پارچه ارتقا می دهد. آنالیز های این پژوهش نشان می دهد که برهمکنش یون های کلیسم موجود در سیمان و اتم های اکسیژن پلیمر مصرفی به عنوان اصلی ترین عامل ایجاد رشد مقاومت می باشد.

احسان حسینی، محمد ذاکرتبریزی و ظفر ذاکر از محققان مرکز تحقیقاتی نانو مواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران زیر نظر اصغر حبیب نژاد کورایم، مدیر این مرکز و عضو هیات علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران، با روزبه شهسواری از دانشگاه رایس آمریکا در این پژوهش همکاری داشته اند.

این مقاله در آخرین شماره مجله ACS Nano با ضرب تاثیر 13.9 از زیر مجموعه انتشارات انجمن شیمی آمریکا (ACS) به چاپ رسیده است که در زمره برترین مجلات علم نانو به شمار می آید.

برای مشاهده جزئیات این پژوهش، لینک مقاله را در این نشانی ملاحظه کنید.