مهندسان MIT با هدف کاهش انتشار کربن و افزایش بهره‌گیری مجدد از مواد ساختمانی، آجرهای مدور جدیدی با استفاده از شیشه‌های بازیافتی و تکنولوژی چاپ سه‌بعدی تولید کرده‌اند.
به گزارش تکناک، محققانMIT از شیشه مذاب برای ساخت این آجرهای چندلایه و مقاوم به شکل هشت استفاده می‌کنند، که پس از پایان عمر سازه‌ها، می‌توان آنها را دوباره بازیافت یا به شکل جدیدی بازآفرینی کرد.
این آجرها سفارشی از شرکت Evenline هستند که با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی شیشه‌ای، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به راحتی مانند قطعات لگو به هم متصل شوند، که آنها را چندمنظوره و آسان برای مونتاژ می‌کند.
کیتلین بکر، یکی از محققان این مطالعه گفت: «شیشه یک ماده بسیار قابل بازیافت است. در این نوآوری جدید، ما شیشه را به مصالح ساختمانی تبدیل می‌کنیم که در پایان عمر یک سازه، می‌تواند جدا و به یک سازه جدید تبدیل شود، یا دوباره به چاپگر بازگردانده و به شکل متفاوتی تبدیل شود. تمام اینها به ایده ما از یک ماده ساختمانی پایدار و دایره‌ای کمک می‌کند.»
فهرست مطالب
ساخت و ساز دایره‌ای راه استفاده مجدد از مصالح
هدف ساخت و ساز دایره‌ای این است که نیاز به مواد جدید را با استفاده مجدد و بازسازی اجزای ساختمانی کاهش دهد، که به این ترتیب کربن تجسم یافته صنعت ساخت و ساز یعنی کل انتشار گازهای گلخانه‌ای از تولید مواد تا تخریب را به حداقل برساند.
بکر تصریح کرد: «من از گسترش فضاهای طراحی و تولید برای مواد چالش‌برانگیز با ویژگی‌های جالب، مانند: شیشه و خواص نوری و قابلیت بازیافت آن، هیجان‌زده می‌شوم. تا زمانی که شیشه آلوده نشود، می‌توان آن را به طور نامحدود بازیافت کرد.»
او و مایکل استرن، بنیانگذار و مدیر Evenline و دانشجوی سابق MIT، با یکدیگر همکاری کردند تا ببینند آیا شیشه قابل چاپ سه‌بعدی می‌تواند به واحدهای ساختاری تبدیل شود، که به اندازه آجرهای معمولی مقاوم و قابل انباشت باشند.
محققان در مطالعه اخیر خود از چاپگر شیشه‌ای سه‌بعدی Glass 3 (G3DP3) که آخرین مدل چاپگر شیشه‌ای Evenline است، استفاده کردند.
این چاپگر با یک کوره کار می‌کند تا بطری‌های شیشه‌ای خردشده را به حالت مذاب مناسب برای چاپ تبدیل کند. سپس این شیشه مذاب در الگوهای لایه‌ای دقیق برای ایجاد آجرها قرار می‌گیرد.
محققان از شیشه سودا-آهکی که اغلب در استودیوهای شیشه‌گری یافت می‌شود، در راستای تولید آجرهای نمونه اولیه استفاده کردند که دارای دو پین گرد هستند (مشابه پین‌های لگو) و به آجرها اجازه می‌دهد به هم متصل شوند.
ماده‌ای که بین آجرها قرار می‌گیرد از خراشیدگی یا ترک خوردن آنها در هنگام مونتاژ جلوگیری می‌کند و در صورت نیاز به جدا کردن سازه، می‌توان آن را برداشت و آجرها را دوباره ذوب و شکل‌دهی کرد.
محققان طراحی آجرها را به شکل هشت انتخاب کردند، که پایداری اتصال آنها را افزایش می‌دهد.
ساخت آجرهای شیشه‌ای بسیار مقاوم
تیم تحقیقاتی با استفاده از یک پرس هیدرولیک صنعتی، مقاومت مکانیکی آجرهای شیشه‌ای چاپ سه‌بعدی را آزمایش کردند که فشار را تا زمان شکستن آجرها اعمال می‌کرد. آنها دریافتند که قوی‌ترین آجرها می‌توانند فشارهایی مشابه با بلوک‌های بتنی را تحمل کنند.
این آجرهای مقاوم بیشتر از شیشه چاپ شده ساخته شده‌اند، اما دارای یک جزء اتصال اضافی در پایین هستند که به صورت جداگانه ساخته شده است.
این نشان می‌دهد که بخش عمده‌ای از یک آجر ساختمانی می‌تواند از شیشه چاپ‌شده ساخته شود، در حالی که عنصر اتصال می‌تواند چاپ، ریخته‌گری یا از مواد دیگری باشد.
مطالعه‌ای در توصیف این آجرها در مجله Glass Structures & Engineering منتشر شده است.
