3D-друкований бетон Массачусетського технологічного інституту зменшує викиди CO₂, вагу та вартість, але наступною перешкодою залишається арматура

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту представили метод 3D-друку для бетону, який скорочує використання матеріалів, вагу та викиди CO₂ шляхом адаптації дизайну до реальних обмежень принтера. Їхній алгоритм, заснований на змішаному цілочисельному програмуванні, генерує конструкції, які на 16% легші за традиційні еквіваленти, зберігаючи однакову вантажопідйомність.

Тільки на виробництво бетону припадає 8% глобальних викидів CO₂, тож навіть помірні скорочення є значними. Попередні дослідження показали, що надрукований на 3D-принтері бетон може скоротити викиди на 86% порівняно зі звичайним литтям.

Прорив усуває давню невідповідність: попередні «ідеальні» конструкції ігнорували недоліки принтера, як-от розмір бісеру, радіус повороту сопла та обмеження гострого кута. Новий підхід об’єднує ці обмеження в математику, роблячи можливим друк складних форм на вимогу без дорогих форм.

Перший випробувальний приклад команди — на 16% легша модель мосту довжиною менше 8 футів і вагою 900 фунтів — підтвердив цю концепцію, але масштабування до реальної інфраструктури вимагатиме вирішення проблеми крихкості бетону. Чистий бетон добре витримує стиск, але тріскається під дією напруги; традиційні мости вирішують це за допомогою арматури, а арматура, надрукована на 3D, залишається невирішеною. Тим не менш, метод сигналізує про кліматичний зсув у будівельних технологіях.