3D отпечатаният бетон на MIT намалява CO₂, теглото и разходите – но арматурното желязо остава следващото препятствие

Изследователи от Масачузетския технологичен институт разкриха метод за 3D отпечатване на бетон, който намалява употребата на материали, теглото и емисиите на CO₂ чрез приспособяване на дизайна към ограниченията на принтера в реалния свят. Техният алгоритъм, базиран на смесено целочислено програмиране, генерира структури, които са с 16% по-леки от традиционните еквиваленти, като същевременно запазват същия капацитет на натоварване.

Само производството на бетон представлява 8% от глобалните емисии на CO₂, така че дори скромните намаления са значителни. Предишни проучвания показват, че 3D отпечатаният бетон може да намали емисиите с 86% в сравнение с конвенционалното леене.

Пробивът адресира дългогодишно несъответствие: по-ранните „перфектни“ дизайни пренебрегваха несъвършенствата на принтера като размер на перли, радиус на завъртане на дюзата и ограничения на острия ъгъл. Новият подход сгъва тези ограничения в математиката, което прави възможно отпечатването на сложни форми по заявка без скъпи форми.

Първият тестов случай на екипа – 16% по-лек модел на мост с дължина под 8 фута и 900 паунда – доказа концепцията, но мащабирането до реална инфраструктура ще изисква решаване на насочената крехкост на бетона. Чистият бетон се справя добре с натиск, но се напуква при напрежение; традиционните мостове решават това с арматура, а арматурата с 3D печат остава нерешена. Все пак методът сигнализира за благоприятна за климата промяна в строителните технологии.