عمران F1 مرجع تخصصی مهندسی عمران
محققین دانشگاه MIT سیستمی جدید را طراحی کرده اند که می تواند ساختار کلی یک ساختمان را بصورت سه بعدی چاپ کرده و به نوعی آن را بسازد. این سیستم شامل یک وسیله نقلیه بوده که بازوی صنعتی رباتیک را حمل می کند که به منظور انجام حرکات ظریف و دقیق در انتهای این بازوی صنعتی، یک بازوی رباتیک کوچکتر نصب شده است.
فهرست موادی که توسط چاپ سه بعدی تهیه می شود، افزایش یافته است که شامل نه تنها پلاستیک، بلکه فلز، شیشه و حتی غذا نیز می شود. در حال حاضر، محققان MIT در حال گسترش این فهرست هستند و سیستمی را طراحی نموده اند که می تواند ساختار اصلی یک ساختمان را چاپ کند. محققان می گویند سازه های ساخته شده با این سیستم می توانند سریعتر و ارزانتر از روشهای ساختمانی سنتی تولید شوند. با این روش ، یک ساختمان می تواند به طور کامل با توجه به نیازهای محل ساخت آن و همچنین خواسته سازنده سفارشی شود. حتی ساختار داخلی را می توان با روش های جدید اصلاح کرد. به منظور بهینه سازی وزن و افزودن خصوصیاتی نظیر (عایق بودن ، مقاومت بالا و غیره) می توان ترکیبات مختلفی از مواد را در ساخت آن نیز بکار برد.
در نهایت، محققان معتقدند که این روش می تواند طراحی و ساخت انواع جدیدی از ساختمان ها را امکان پذیر سازد که تا پیش از این با روش های ساختمانی سنتی امکان پذیر نخواهد بود. سیستم چاپ سه بعدی ساخته شده شامل وسیله نقلیه ای باربر است که یک بازوی بزرگ رباتیک صنعتی را حمل می کند. این بازوی قابل کنترل می تواند جهت هدایت هر نوع نازل ساخت و ساز مرسوم (یا غیر مرسوم)، مانند نازل های مورد استفاده در شاتکریت و که برای ریختن بتن یا اسپری مواد عایق استفاده می شود، بکار گرفته شود.
بر خلاف سیستم های چاپی معمولی سه بعدی، که اکثر آنها از نوع خاصی از ساختار ثابت برای پشتیبانی از نازل ها استفاده می کنند و محدود به ساختن اشیائی می شود که در محدوده محل استقرار آنها قرار بگیرند، این سیستم کاملاً پرتابل و قابل حرکت بوده و به همین جهت یک مزیت برای آن محسوب می شود. برای اثبات این ادعا ، محققان توانستند در کمتر از ۱۴ ساعت ، عملیات ساخت سازه اصلی دیوارهای گنبدی به ارتفاع ۳/۶۵ متر و قطر ۱۵ متر را ، به اتمام برسانند. برای این آزمایش اولیه، از مواد فومی در ساخت قالب اصلی سازه (مشابه کارهای قالب بندی) استفاده شده که پس از آن با استفاده از بتن ساختار آن کامل می گردد. این روش ساخت و ساز، که در آن قالب های ساخته پلی اورتان فوم با بتن پر شده است، در واقع به نوعی شبیه به تکنیک های قالب سازی بتنی تجاری رایج است.
با این روش محققان نشان دادند که این سیستم می تواند به سادگی با سایت های (کارگاه ها) ساخت و ساز فعلی و سایر تجهیزات موجود در آنها سازگار باشد و فرآیند ساخت را متناسب با آیین نامه های جاری در صنعت ساخت و ساز و بدون نیاز به بررسی و ارزیابی های جدید بهبود بخشد.
در نهایت، سیستم ساخته شده به خودی خود کامل و کافی است. همچنین این سیستم مجهز به یک بیل مکانیکی بوده که می تواند برای هر دو نوع عملیات آماده سازی محل ساخت ساختمان و همچنین تحصیل و استفاده از مواد محلی، (مانند خاک و غیره)، برای انجام فرآیند ساخت استفاده گردد. کل منبع تغذیه سیستم را می توان به صورت الکتریکی کنترل کرد، و حتی می توان از پنل های خورشیدی در ساخت آن بهره برد. از چنین سیستمی می توان در مناطق دور افتاده، به عنوان مثال در اهداف فضایی (ساخت پایگاه های فضایی و غیره)، و یا در ساخت سریع پناهگاه های موقت و با مقاومت بالا برای مناطق زلزله زده و یا سیل زده استفاده نمود.
کیتینگ یکی از محققین این سیستم که در حاضر بر رساله دکتری او تحقیق و توسعه این سیستم بوده ، می گوید که چشم انداز نهایی این روش تولید و ایجاد سیستمی کاملا خودکار بوده که بتوان با ارسال آن به فضا ( کراتی نظیر ماه یا مریخ و یا در محل هایی نظیر قطب جنوب)، بدون حضور بشر در آنجا، امکان ساخت و ساز را فراهم کنیم.
اما در عین حال، او می گوید: ما همچنین می خواستیم نشان دهیم که می توانیم چیزی بسازیم که در بتوان در آینده از آن استفاده نمود” این همان کاری است که این گروه با ساخت پلتفرمی کاملاً متحرک انجام داد. همچنین او معتقد است: ” در حال حاضر می توان این سیستم را با سایر روشهای ساخت و ساز در پروژه های مختلف ادغام و یا جایگزین نمود
کیتینگ می گوید: ” در صنعت ساخت و ساز هنوز عمدتاً کارها و روشهلیی استفاده می شود که متعلق به صدها سال پیش است.” او همچنین معتقد است که ساختمان سازی امروزی در اغلب اوقات بصورت تک مصالحی نظیر (چوب ، بتن یا فولاد و …) بوده و ساختمان ها دارای شکل و طرح استاندارد شده ای هستند.
اما کیتینگ در پی آن است که بفهمد چگونه می شود هر ساختمان را می توان با استفاده از مواد و مصالح موجود در همان منطقه ساخت و یا شخصی سازی و طراحی کرد؟ همچنین در آینده، با استفاده از اساس تجزیه و تحلیل راداری بستر پروژه، محل بهینه قرار گیری اعضای باربر ساختمان ها تعیین شده و دیوارها می تواند با توجه به جهت گیری آنها دارای ضخامت های متفاوت باشد.
[aparat id=”HszX2″]شما چه فکر می کنید: نظر خود را در مورد این مقاله ارسال کنید.
منبع: ساینس دیلی
ترجمه شده توسط وب سایت عمران F1
کپی با ذکر منبع و لینک مطلب بلامانع خواهد بود.
