سازه های پرینت سه بعدی (اعتبار عکس: archiREEF)
دستگاهی که من به صورت سه بعدی با آندریو فیگوئرولا، فرناندو مایا و جما ایزابل ترنس چاپ کردم.
یکی از بدترین پیامدهای تغییرات آب و هوایی که سیاره ما با آن مواجه است، تخریب صخره های مرجانی در سراسر جهان به دلیل گرم شدن کره زمین است. خوشبختانه، ابتکارات بسیاری برای بازیابی اکوسیستم های دریایی، به ویژه از طریق چاپ سه بعدی، پدید آمده است. برای مثال، هنگ کنگ در سال‌های اخیر میزبان چندین پروژه بازسازی در خلیج خود بوده است، مانند پروژه‌های D-Shape و ArchiREEF که از تولید افزودنی برای ایجاد صخره‌های مرجانی مصنوعی استفاده می‌کنند. دومی به ویژه از خاک رس برای چاپ ساختارهای سه بعدی استفاده می کند. این فناوری نقش کلیدی در توسعه و تحقق این ماژول های جذاب زیستی ایفا کرده است. این امکان استفاده از یک طراحی پیچیده و انعطاف پذیر، سازگار با محیط های مختلف دریایی را فراهم کرد. علاوه بر این، چاپ سه بعدی امکان وضوح بهتر، استفاده از مواد طبیعی را فراهم کرده است و ثابت کرده است که مقرون به صرفه تر و سریعتر برای دانشمندان است.
توسعه دهنده فناوری ایمنی عمومی Axle Box Innovations از تولید افزودنی برای پشتیبانی از توسعه پهپادهای چاپ سه بعدی برای مدیریت و حفاظت در برابر آتش استفاده می کند. با افزایش تهدید آتش‌سوزی‌های جنگلی در ایالات متحده و سایر کشورها، آتش‌نشانان به طور فزاینده‌ای به فناوری‌های نوآورانه مانند پرینت سه‌بعدی تکیه می‌کنند تا دید دقیقی از وضعیت داشته باشند. برای رفع این مشکل، Axle Box از این فناوری برای حل مسائل مربوط به قدرت، سرعت و هزینه ساخت پهپادهای مقاوم در برابر آتش استفاده می کند. مهندسان این شرکت یک وسیله نقلیه پرنده مقاوم در برابر حرارت ساخته اند که از نایلون با دمای بالا با هسته فیبر کربن 25 درصد ساخته شده است که برای بدنه مرکزی و پوشش های جانبی استفاده خواهد شد. این ماده امکان ایجاد پهپادهای سبک و قوی را فراهم می کند که ویژگی های ضروری برای پرواز و کاربردهای امنیتی است. Axle Box چاپگر سه بعدی HSE Essentium را برای ساخت انتخاب کرد که از یک سیستم اکستروژن مستقل دوگانه و رشته ها استفاده می کند. این فناوری طبقه تولید این شرکت را متحول کرده است که می تواند در کمتر از چهار هفته از طراحی به تولید برسد. بنابراین، این فناوری نوآورانه باید به مبارزه با تهدید فزاینده آتش‌سوزی جنگل‌ها کمک کند.
ایالت کالیفرنیای ایالات متحده به طور مرتب صحنه آتش سوزی های بسیاری است که خانه ها و اطراف را ویران می کند. گرمایش زمین به گرمای زیاد کمک می کند که باعث آتش سوزی های غیرقابل کنترل در تابستان می شود و آتش نشانان دولتی را بسیج می کند. در شهری در 300 کیلومتری سانفرانسیسکو، ردینگ، بیش از 100 آتش سوزی در سال رخ می دهد. شرکت چاپ سه بعدی آمریکایی Emergent3D می خواهد این وضعیت را اصلاح کند. برای انجام این کار، این شرکت یک خانه مقاوم در برابر آتش با چاپ سه بعدی ساخته است که باید از مردم در هنگام آتش سوزی محافظت کند. این اقامتگاه به مساحت بیش از 100 متر مربع دارای چندین اتاق شامل سه اتاق خواب و دو حمام می باشد. ماده مورد استفاده محلول بتن D.fab است که توسط COBOD و CEMEX توسعه یافته و با استفاده از چاپگر BOD2 COBOD چاپ شده است. در واقع، این خانه با درجه آتش سوزی توسط خود شهر ردینگ تامین شد تا استفاده از این فناوری بیشتر شود. در مجموع هفت خانه از این نوع در شهرداری چاپ می شود.
پروژه دیگری برای کاهش آلودگی هوا توسط آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL) راه اندازی شده است. تیمی از محققان در حال آزمایش ساخت پره های مدرن توربین بادی با استفاده از چاپ سه بعدی هستند. برای دقیق تر، یک سیستم رزین ترموپلاستیک برای طرح ها استفاده می شود. این اجازه می دهد تا سازه ها بازیافت شوند، که با توربین هایی که به طور سنتی از مواد ترموست ساخته می شوند امکان پذیر نیست. علاوه بر این، طبق NREL، قطعات پرینت سه بعدی سبک تر و ارزان تر هستند، حداقل 10٪. تولید کارآمد نیز تضمین می شود، زیرا زمان ساخت را می توان تا 15٪ کاهش داد. بنابراین هدف اصلی این پروژه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از طریق فناوری های جدید است. انرژی های تجدیدپذیر در زمینه گرمایش جهانی اهمیت فزاینده ای پیدا می کنند، به همین دلیل است که پروژه هایی مانند این اهمیت ویژه ای دارند.
اعتبار عکس: Emergent3D
اعتبار عکس: ESSENTIUM
اعتبار عکس: IAAC
و شما، چگونه روز جهانی زمین را جشن می گیرید؟ نظر خود را در نظرات مقاله به اشتراک بگذارید. همه ویدیوهای ما را در کانال ما بیابید یوتیوب یا ما را دنبال کنید فیس بوک یا توییتر !
TOVA توسط گروهی از دانشجویان و متخصصان موسسه معماری پیشرفته کاتالونیا در بارسلون (IAAC) با استفاده از امکانات چاپ سه بعدی WASP و پلاگین نرم افزار Rhinoceros 3D CAD Grasshopper ایجاد شده است. برای ساخت آن، آنها ساخت و ساز سنتی و تولید مواد افزودنی را با هم ترکیب کردند و از هر دو فرآیند بهترین استفاده را بردند و آنها را در پروژه به کار بردند. مصالح ساختمانی آنها کاملاً پایدار است: خاک رس و آب. به منظور دستیابی به ترکیب کاملی از مواد طبیعی برای چاپ، تحقیق در مورد شرایط خاک انجام شد. این به یافتن مخلوط مناسب از خاک رس و آب برای قالب گیری دیوارها کمک کرد. علاوه بر این، از ژئوپلیمرها برای زیرسازی و از چوب برای سقف استفاده شد تا اطمینان حاصل شود که در برابر آب و هوا مقاوم است. از طرفی طراحی را فراموش نکردند و به دنبال ساخت آن زیبا و راحت بودند.
هنگامی که صحبت از بهبود کیفیت هوا می شود، بسیاری از پروژه های چاپ سه بعدی برای مبارزه با گرمایش جهانی راه اندازی شده اند. این مورد تحقیقات جنرال الکتریک است که برای ایجاد سیستمی با قابلیت استخراج دی اکسید کربن از هوا به تولید افزودنی روی آورد. محققان مسئول این پروژه با شیمیدانان و مهندسان دانشگاه کالیفرنیا برکلی و دانشگاه آلابامای جنوبی همکاری کردند. آنها فناوری مبدل حرارتی چاپ سه بعدی را با مواد جاذب ترکیب کردند. این سه نهاد با توجه به تخصص خود، سنگ خود را به ساختمان کمک کردند. GE Research مبدل های حرارتی پرینت سه بعدی را ارائه کرد. هیچ اطلاعاتی در مورد فناوری استفاده شده ارائه نشده است. با این حال، به احتمال زیاد اینها فرآیندهای مبتنی بر فلز و پودر هستند. به نوبه خود، محققان دانشگاه برکلی در توسعه مواد جاذب و مدل سازی تخصص دارند. در همین حال، دانشگاه آلابامای جنوبی به انتخاب مواد مناسب کمک کرد. به گفته دیوید مور، محقق اصلی و سرپرست فناوری برای فیزیک مواد و شیمی در تحقیقات جنرال الکتریک، سیستم جذب دی اکسید کربن می تواند به یک راه حل مقرون به صرفه در مقیاس بزرگ برای کربن زدایی بخش انرژی تبدیل شود.
مبدل حرارتی طراحی و چاپ شده به صورت سه بعدی توسط GE Research پیشنهاد شده است (اعتبار عکس: GE Research)
آب حدود 71 درصد از سطح زمین را به شکل اقیانوس ها، دریاچه ها، دریاها، یخچال ها، کلاهک های یخی، رودخانه ها و غیره تشکیل می دهد. برای سلامت سیاره ما ضروری است. با وجود این، ما با تعدادی از بلایای صنعتی مرتبط با آب به ویژه از نظر آلودگی مواجه بوده ایم. به نظر می رسد که پرینت سه بعدی می تواند به حل این مشکلات کمک کند. چند سال پیش، Mar Menor، یک تالاب ساحلی آب شور در اسپانیا، دچار یک فاجعه زیست محیطی شد که در آن هزاران موجود زنده به دلیل اثرات آلودگی، از جمله مواد شیمیایی حاصل از کشاورزی، کشته شدند. در واقع، اوتروفیکاسیون شدید یا شکوفه‌های عظیم جلبکی باعث مرگ 85 درصد از علف‌های دریایی شد که منجر به مرگ ماهی‌هایی شد که به دلیل کمبود اکسیژن و تغییرات شوری در تالاب قادر به تنفس نیستند. بنابراین حذف آلاینده ها برای بازگرداندن سلامت تالاب کاملا ضروری بود. اینجاست که تولید مواد افزودنی وارد می‌شود. در پروژه‌ای که توسط آژانس تحقیقات اسپانیا (AEI) و صندوق توسعه منطقه‌ای اروپا (ERDF) تامین می‌شود، از پرینت سه بعدی برای ساخت دستگاه‌هایی استفاده شده است که سپس با کربن جاذب سنتز شده ترکیب شده‌اند. نگه داشتن مولکول ها به شکل یک لایه نازک بر روی سطوح خارجی یا داخلی آن به منظور حذف آنها از آب. آزمایش‌ها موفقیت‌آمیز بودند و ثابت کردند که آلاینده‌ها را می‌توان در کمتر از 24 ساعت حذف کرد و بنابراین می‌تواند به تلاش‌های گسترده برای تصفیه آب‌های آلوده در طولانی مدت کمک کند.
TECLA یک مسکن سازگار با محیط زیست به صورت سه بعدی چاپ شده در زمین خام محلی است که در Massa Lombarda، ایتالیا توسعه یافته است. ایجاد آن به لطف همکاری معماران Mario Cucinella و بنیانگذار WASP بر اساس فناوری چاپ سه بعدی کرین WASP امکان پذیر شد. Tecla یک خانه بدون کربن است که از مواد اولیه محلی ساخته شده است که به کاهش ضایعات و ضایعات کمک می کند. شکل آن با در نظر گرفتن آب و هوا و عرض جغرافیایی طراحی شده است. مخلوط خاک برای متعادل کردن جرم حرارتی و تضمین بهترین شرایط از نظر عایق حرارتی و تهویه بهینه شده است. این خانه حدود 60 متر مربع مساحت دارد و به یک منطقه روزانه با آشپزخانه و یک منطقه شبانه با حمام تقسیم شده است. برخی از مبلمان در ساختار خاک خام ادغام می شوند، در حالی که برخی دیگر برای بازیافت یا استفاده مجدد در آینده طراحی شده اند.
حفظ سیاره ما به یکی از دغدغه های اصلی جامعه کنونی ما تبدیل شده است و اگر امروزه تغییر ذهنیت ها دشوار و طولانی است، هدف ابتکارات خاصی حفاظت از منابع زمین است. این مورد برای بسیاری از افرادی است که از تولید افزودنی استفاده می کنند: همانطور که می دانید، طبق تعریف، ما موادی را برای ساخت یک قطعه اضافه می کنیم و بنابراین مقدار ضایعات را به طور پیشینی کاهش می دهیم. از این نظر است که نسبت به سایر روش های تولید “سبز” تر است. چاپ سه بعدی همچنین ارزش گذاری مجدد محل را ممکن می کند و اقتصاد دایره ای تر را ترویج می کند. برای اینکه شما را با برخی از این ابتکارات آشنا کنیم، پیشنهاد می کنیم از طریق 4 عنصر: زمین، آب، باد و آتش، رویکردی اصیل داشته باشید. چگونه ساخت افزودنی حفظ آنها را ممکن می سازد؟ چگونه از این منابع برای ساختن جهانی پایدارتر استفاده می کند؟ به مناسبت روز جهانی زمین، در اینجا چند نمونه وجود دارد که سیاره ما را در کانون توجه قرار داده است!