توفر الجيوبوليمرات الكثير من المزايا

هذه المقالة كتبت بواسطة قطاع الأخبار في EgyExporter.com منصة الصادرات المصرية.

تتطورت الهياكل الجيوبوليمرية المطبوعة بطباعة ثلاثية الأبعاد التي تتنافس مع الخرسانة الإنشائية من قبل مجموعة من الباحثين الدوليين لمجموعة متنوعة من التطبيقات. كما كان الهدف الرئيسي للدراسة هو الطباعة ثلاثية الأبعاد للميتاكولين وهو نسخة منزوعة الهيدروكسيل من الكاولينيت المعدني الطيني .ما دون استخدام أي أسمنت. تمكن الفريق من إنتاج مكونات جيوبوليمر على شكل موشور بطبقات مسحوق خالية من العيوب بطريقة إنتاج أنظف وأكثر استدامة باستخدام مادة أولية تتكون فقط من الرمل والميتاكولين. تشكيل مادة اللقيم الميتاكولين والرمل وطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد بنفث الموثق الصورة مجاملة من تصنيع المواد المضافة.

في السنوات الأخيرة .أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر شيوعًا في صناعة البناء ومع ذلك .فقد ارتبط تصنيع الأسمنت منذ فترة طويلة بزيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري واستهلاك الطاقة .مما يضر بالاستدامة الكلية للهياكل الخرسانية المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يحتوي الأسمنت أيضًا على الكثير من الانكماش الذاتي وحرارة الماء وأسعار باهظة. من ناحية أخرى تعتبر الجيوبوليمرات بديلاً سريعًا وفعالًا من حيث التكلفة وصديقًا للبيئة لمركبات الأسمنت التقليدية .مع مقاومة محسنة للحريق ومتانة. نتيجة لذلك .اكتسب البحث في الإنشاءات الجيوبوليمرية للطباعة ثلاثية الأبعاد القادرة على التنافس مع المواد التقليدية مثل الخرسانة الإنشائية اهتمامًا كبيرًا في السنوات الأخيرة.

على سبيل المثال .طورت أسمنت جيوبوليمر في عام 2017 باستخدام جزيئات الرماد المتطاير الناتجة كمنتج ثانوي لاحتراق الفحم. أدت إضافة الرماد المتطاير إلى تقليل البصمة الكربونية لعملية تصنيع الأسمنت التقليدية مع تحسين مقاومة حرارة المادة في نفس الوقت. في عام 2020 .استخدمت جامعة Swinburne للتكنولوجيا وشركة Bouygues Travaux Publics .وهي شركة إنشاءات فرنسية .تقنيات التعلم الآلي لإنتاج أسمنت جيوبوليمر قوي مطبوع ثلاثي الأبعاد وخريطة طريق لتصنيف استقرار المركبات المطبوعة ثلاثية الأبعاد الأخرى المستخدمة في صناعة البناء. في NTU Singapore .تُعد الأذرع الروبوتية Denso عبارة عن إنشاءات جيوبوليمرية مطبوعة ثلاثية الأبعاد. حقوق الصورة لمجلة الإنتاج الأنظف.

 الخرسانة الإنشائية

قام فريق دولي من الباحثين من شركة الطباعة الحجرية ثلاثية الأبعاد Desamanera وجامعة Padova في إيطاليا .والمركز القومي للبحوث في مصر .وجامعة ولاية بنسلفانيا في الولايات المتحدة .ومركز تكنولوجيا الخزف والموارد المعدنية (CETMIC) في الأرجنتين بنشر أحدث الأبحاث. في هذا الحقل. كان الهدف الرئيسي للدراسة هو طباعة ميتاكولين دون استخدام الأسمنت. للقيام بذلك .ابتكر الباحثون عملية تحبيب سمحت لهم بتكوين مادة أولية مكونة من حبيبات الرمل المطلية بالميتاكولين مع قابلية التدفق المقبولة.

تمكن الباحثون من الاستفادة من عملية البلمرة الجغرافية التي تحدث عندما يتحد الميتاكولين مع محلول قلوي باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد . سمحت طريقة التحبيب بنسبة أكبر من الميتاكولين (30٪ بالوزن) في طبقة المسحوق بالإضافة إلى طباعة طبقات مسحوق خالية من العيوب عن طريق دفع محلول قلوي على طبقة المسحوق. تفاعل المحلول القلوي المتدفق مع جزيئات الميتاكولين في الحبيبات لتوليد جيوبوليمر أثناء الطباعة. لصنع مكونات جيوبوليمر هيكلية .استخدم الفريق طابعة نفاثة ثلاثية الأبعاد واسعة النطاق يمكن الوصول إليها تجاريًا مع مادتين وسيط: أحدهما يتكون فقط من الميتاكولين والرمل .والآخر بكمية صغيرة من الأسمنت التجاري سريع الإعداد في مزيج المسحوق.