3D Baskılı Çimento Afet Korumalı Binaların Gelişimine Öncülük Edecek

Basınç altında sertleşerek böceklerin kabuklarını taklit eden 3D baskılı çimento, doğal afetlere dayanacak şekilde optimize edilerek daha esnek yapılarının geliştirilmesine öncülük edecek.

0
239
-Article Top-
- Advertisement -

Şu anda aktif olarak kullanılan bir çok teknolojik ürün, aslında hayvanlardan ilham alınarak üretilmiş. Örneğin uçak kanatları, yusufçuğun kanatlarından ilham alınarak dizayn edilmiş. Balinaların kuyrukları, hem profesyonel hem de amatör olarak kullandığımız yüzme paletlerinin üretilmesi için ilham kaynağı olmuş. Doğaya olan hayranlığımız yapılan icatlarımıza her fırsatta yansımaya devam ediyor.

ABD’deki Purdue Üniversitesi’ndeki araştırma ekibi tarafından geliştirilen 3D baskı tekniği ile malzemenin basılı katmanları arasında hasarın nasıl yayıldığını kontrol etmek için de doğadan ilham alındı.

Avını tahrip ederek öldüren mantis karidesi de dahil olmak üzere eklem bacaklıların kabuklarında görülen çatlak-yayılma ve sertleştirme mekanizmaları bulunur. Bu mekanizmaların, enerjiyi dağıtan ve parçalanmasını engelleyen bükülme çatlakları ile çarpışmalarda daha da güçlü davrandığı gözlemlenmiş olup bu çalışmanın ilham kaynağı olmuştur.

Araştırma ekibi, bu çalışmada, yapılarda daha fazla hasara ve kusura dayanıklı olması gereken kiriş ve kolon gibi yapısal elemanlar için öncülük edeceğini düşünmektedir.

Yeni tasarımlar, 3D baskılı çimento macunu elemanlarının bir yay gibi farklı davranmasını sağlar.

Çimento macunu, harç ve beton gibi 3D baskılı çimento esaslı malzemeler, mühendislere tasarım ve performans üzerinde daha fazla kontrol sağlar, ancak ölçeklendirme teknikleri nedeniyle ilerleme sağlanamamıştır. Purdue Üniversitesi’nin malzeme mühendisliği profesörü Jeffrey Youngblood, “3D baskı, her bir tasarım türü için bir kalıp oluşturma ihtiyacını ortadan kaldırdı, böylece daha önce mümkün olmayan çimento esaslı malzemelerin bu benzersiz özelliklerini elde edebildik” dedi.

Araştırma ekibi ayrıca, sertleştirilmiş 3D baskılı çimento esaslı malzemelerin davranışını daha iyi anlamak için mikro-BT taramaları kullanmakta olup çatlamaya neden olan basılı katmanlar arasındaki arayüzlerde bulunan gözenek bölgeleri gibi zayıf özelliklerinden yararlanmaktadır. Bu bulgu 1. RILEM (International Meeting of Laboratories and Experts of Materials) Uluslararası Beton ve Dijital İmalat Konferansında sunuldu.

Bir mikro-CT taraması, daha güçlü hale getirebilecek çimento hamurunun elemanlarının özelliklerini ortaya koymaktadır.

Araştırma ekibi tarafından basılan 3D numneler, “Bal Peteği”, “Uyumlu” ve “Bouligand” mimarileri olarak adlandırıldı. Örneğin, Bouligand mimarisi malzemeyi çatlamaya karşı daha dirençli hale getirmek için zayıf arayüzlerden yararlanırken, uyumlu mimari, kırılgan malzemeden yapılmış olsalar bile, çimento esaslı elemanların bir yay gibi davranmasını sağlar.

Ekip şimdi çimento bazlı elemanların daha esnek yapılar inşa etmek için tasarlanabileceği farklı yolları keşfetmeyi planlıyor.

inşaport.com ücretsiz aboneliği

Haftalık bültenimize abone olun, yeni içerikleri kaçırmayın.

Abonelik işleminiz tamamlandı.

Bir hata meydana geldi, lütfen daha sonra tekrar deneyiniz.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.