3D打印技術正在以顯著的速度前進，其應用從製造生物組織到產生可以過濾掉持續的水污染物的陶瓷。
一個有望從這項技術中受益匪淺的行業是具體的生產。
混凝土生產的環境影響
具體生產是全球碳排放的重要貢獻，約佔總數的8％。我網絡工程。因此，從長遠來看，混凝土行業肯定需要加強並提高其可持續性。
3D打印混凝土建築物的承諾
3D打印的混凝土建築為快速，環保建築提供了潛力。但是，創建一種既可打印又非常強大的材料仍然是一個重大挑戰。
弗吉尼亞大學工程與應用科學學院的研究人員正在探索一種新穎的解決方案：纖維素納米纖維（CNF），這是一種基於植物的奇蹟材料。
Osman Ozbulut說：“我們對可打印性和機械措施的改進表明，將纖維素納米纖維納入商業可打印材料可能會導致更快而不是更晚的彈性和環保建築實踐。”
纖維素納米纖維：一種基於植物的創新
纖維素納米纖維源自木漿，使其既可再生又可持續。研究人員正在研究CNF如何通過增強其流動性和強度來徹底改變3D打印混凝土。
在構造中，專業打印機使用基於水泥的材料和計算機輔助設計逐層建造結構。但是，可打印材料的範圍有限，它們的長期性能和環境影響仍然不確定。
平衡流動性和強度
根據Ozbulut的說法，該團隊正在處理“矛盾的目標”。為了為平滑的製造鋪平道路，需要混合使用“良好”流動。他補充說，稍後它將變成穩定的組件。
用CNF增強混凝土
當應用於混凝土時，CNF會增加流動性，從而使打印更順暢。此外，CNF增強了混凝土的強度和耐用性，從而產生可以承受時間測試的結構。嚴格的測試表明，CNF的混凝土在壓力下表現出色，使其成為建築彈性結構的有前途的材料。
CNF實驗成功
Ozbulut和他的團隊進行了不同的CNF濃度，發現至少0.3％的CNF大大提高了3D打印的水泥的流動性。
濃郁的混凝土混合物有助於驅逐氣泡，以防止形成削弱結構的空隙。對硬化樣品的微觀檢查表明鍵合和總體結構完整性得到了改善。
壓力下的優勢力量
Ozbulut團隊的進一步分析表明，在拉動，彎曲和壓縮載荷下，CNF增強的3D打印組件表現出了出色的強度。
在新聞稿，Ozbulut表示，該實驗進行了大量反複試驗，尤其是在設計混合物時。為了提高3D打印結構的質量，他意識到需要實施的良好科學。
3D打印混凝土建築的未來
3D打印的混凝土建築代表了住房中有希望的發展。這些結構提供了一些好處，包括較短的施工時間表，使用可回收材料，較低的勞動力需求和最少的廢物產生的可能性。此外，這項技術可以使創建傳統的建築物方法通常難以實現的複雜設計。
CNF增強混凝土的開創性發現將是詳細的在2024年9月的發行中水泥和混凝土複合材料對於那些有興趣閱讀研究的人。
