В США создали подводный 3D-принтер, печатающий бетон прямо на морском дне
Исследователи Корнеллского университета разработали технологию 3D-печати бетонных конструкций прямо на морском дне. Проект финансируется DARPA с целью сделать подводное строительство и ремонт океанских сооружений быстрее, дешевле и безопаснее. Традиционные методы являются дорогостоящими, отнимают много времени и нарушают морскую экосистему, с чем приходится мириться при отсутствии альтернатив.
Ученые получили грант DARPA в размере 1,4 миллиона долларов и список требований, которые необходимо будет выполнить для дальнейшего финансирования. Одним из ключевых условий является использование донных отложений в качестве основного ингредиента бетонной смеси для подводной 3D-печати. Таким образом достигается максимальная устойчивость и снижается логистическая нагрузка. Можно будет строить на месте с минимальными затратами на транспортировку компонентов на удаленную площадку.
Ключом к успеху проекта, по мнению команды, является преодоление вымывания материала.
Основная проблема подводной 3D-печати заключается в том, что цементная смесь смывается водой до того, как затвердеет. Ученые решают эту проблему, оптимизируя баланс между вязкостью материала и его способностью перекачиваться. Бетон состоит в основном из морских отложений с морского дна – требование DARPA, как отмечалось выше. Большой промышленный 3D-принтер весом около 2700 килограммов, ранее использовавшийся для печати крупных конструкций на суше, адаптирован для работы под водой. По крайней мере, он мог печатать в бассейне, не погружаясь полностью в воду.
Еще одной проблемой стали датчики изображения, которые не могли должным образом контролировать систему печати в мутной воде, поэтому ученые разработали новые сенсорные системы, позволяющие точно контролировать процесс печати даже в условиях крайне плохой видимости. Испытания проводились в больших резервуарах с водой, где удалось продемонстрировать успешную подводную печать с минимальным воздействием на окружающую среду. Технология показывает, что можно строить или ремонтировать конструкции прямо на месте, не поднимая материалы на поверхность и не привлекая к работе водолазов.
Команда Корнелла входит в число шести команд, участвующих в конкурсе DARPA. Конкурс, который пройдет в марте этого года, требует от каждой команды распечатать подводную арку в строгом соответствии с определенными параметрами. Успешное завершение этих демонстраций подтвердит потенциал этой технологии для реального применения в подводном строительстве. Разработка уже считается важным шагом на пути к изменению подходов к строительству и обслуживанию подводных сооружений. Это могут быть базы ветряных электростанций, подводные центры обработки данных и другая инфраструктура.
