Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Sản xuất gạch bằng công nghệ in 3-D (07/08/2014)

Sử dụng kỹ thuật in 3-D và thiết kế hình học tiên tiến, một nhóm nghiên cứu tại Cornell đã phát triển được một loại vật liệu xây dựng mới - những viên gạch gốm nhẹ lồng vào nhau, không cần dùng vữa và làm cho sử dụng vật liệu hiệu quả.

Các viên gạch PolyBricks được sản xuất bằng máy in 3-D, gạch mộc (ảnh trái) và gạch sau khi nung (ảnh phải).

"PolyBrick là bức tường 3-D được ghép không vữa đầu tiên", Sabin, phó giáo sư kiến trúc và là thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết. "Nó sẽ cho phép sản xuất các bức tường gốm lắp ráp khỏe và chắc chắn nhờ áp dụng các chiến lược thiết kế hữu cơ có độ phức tạp ở mức cao đồng thời việc sản xuất lại đơn giản và kinh tế. In 3-D cho phép chúng ta xây dựng và thiết kế giống như tự nhiên vẫn làm, ở đó các phần không giống nhau, nhưng gắn kết với nhau thành một thể thống nhất trên toàn bộ sản phẩm".

Đặc điểm của PolyBricks là có các khớp ghép với nhau giống như trong gia công gỗ và các mặt thon của những viên gạch này có thể được định hướng trong bức tường ghép để tối đa cường độ cấu trúc.

"Mỗi viên gạch đi kèm với một sự sáng tạo ở cả quy mô cục bộ và tổng thể", Sabin và Miller cho biết trong một tuyên bố chung. "Ở quy mô cục bộ, những thao tác và thay đổi hình học được chuyển thành các thuật toán kết nối các thành phần với thành phần lân cận của chúng. Trong thuật toán này,  cũng có nhận thức tổng thể về định hướng của các thành phần trong không gian Euclide. Nhận thức này cho phép hệ thống tích hợp thực hiện góc côn thích hợp để đảm bảo trọng lực sẽ khóa những viên gạch ở nguyên tại chỗ".

Dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau được sử dụng để điều chỉnh các mạng cấu trúc của từng viên gạch, và có thể được sử dụng cho "tất cả mọi thứ từ cấu trúc tối ưu đến các quan sát, độ xốp, độ cong và hình dáng, đến vị trí đặt các hệ thống nước và cơ khí".

Toàn bộ tòa nhà có thể được xây dựng bằng một loại vật liệu duy nhất, và hầu như không có chất thải trong quá trình in 3-D sản xuất ra những viên gạch.

Nguồn: www.vista.vn (Theo Phys.org)