Панцири омаров позволят создать более прочные 3D-печатные бетонные конструкции

В рамках своего исследования ученые из Мельбурнского королевского технологического университета включали от 1 до 2 процентов стальной фибры в бетонную смесь и исследовали множество альтернатив однонаправленным паттернам, обычно используемым в 3D-печати. Однако успех их ждал, когда они начали исследовать так называемые геликоидальные структуры. На их изучение ученых навела внутренная структура панцирей омаров, которые в ходе эволюции превратились в надежный защитный щит для этих ракообразных.

«В нашем исследовании изучается, как различные печатные паттерны влияют на структурную целостность бетона, напечатанного на 3D-принтере, и впервые раскрываются преимущества био-инспирированного подхода в этом виде 3D-печати, - говорит ведущий исследователь доктор Джонатан Тран. - Мы знаем, что природные материалы, такие как экзоскелеты омаров, за миллионы лет превратились в высокоэффективные конструкции, поэтому, подражая их ключевым преимуществам, мы можем последовать за уже внедренными природой инновациями».

По мнению исследователей, повышенная прочность, обеспечиваемая этими геликоидальными паттернами, позволит создавать на 3D-принтере более высокие и сложные бетонные конструкции, а также арки и другие изогнутые элементы. Отмечается, что эта работа находится на ранней стадии и поэтому необходимо проведение дальнейших исследований. Ученые будут продолжать исследования с помощью нового мобильного роботизированного принтера размером 5 x 5 м, а также исследуют, как эти типы бетонных печатных конструкций, могут быть созданы с помощью переработанных отходов.

Исследование было опубликовано в журнале "3D Printing and Additive Manufacturing".