과학자들은 최근 지역 토양을 사용해 3D 프린팅 하중지지 구조물의 새로운 방법을 도입했다.

노후화되는 건물, 교량 및 도로를 수리하고 탄소 집약적 콘크리트를 기반으로 하지 않는 지속 가능한 인프라를 구축하기 위한 노력의 일환이다.

미국 텍사스(Texas)와 샌프란시스코(San Fransisco) 연구자들이 참여한 프로젝트의 수석 연구자 살바지트 베너지(Sarbajit Banerjee) 박사에 따르면 적층 건축은 건설 산업에서 발생하는 폐기물의 양을 줄였지만 공정에 사용되는 재료는 종종 지속 가능하지 않다.

전 세계 이산화탄소 배출량의 약 7%를 차지하는 콘크리트는 재활용이 불가능하며 건설 현장으로 운송해야 하므로 비용과 환경에 미치는 영향이 증가한다.

프로젝트 공동 저자 아유시 바즈페이(Aayushi Bajpayee)는 “역사적으로 인간은 현지에서 조달 된 재료로 건축했지만 콘크리트로의 전환으로 인해 많은 환경 문제가 발생했다. 우리의 생각은 시간을 되돌리고 방법을 찾는 것이었다. 우리 뒷마당의 재료를 콘크리트의 잠재적 대체물로 채택한다”고 말했다.

이 연구팀은 살고있는 뒷마당에서 토양 샘플을 수집하고 3D 프린터를 통한 압출을 촉진하고 바인딩을 가능하게 하는 새로운 환경 친화적인 첨가제로 재료를 조정했다.

토양 구성의 지리적 변화를 감안할 때 팀은 모든 유형의 토양을 3D 프린팅 질량 구조에 적합한 재료로 변환할 수 있는 화학적 장치를 원했다.

다음으로, 혼합물의 하중 지지력을 개선하기 위해 팀은 표면에 미세한 층을 밀봉하여 물을 흡수하고 팽창하는 것을 방지했다. 그렇지 않으면 인쇄된 구조가 손상 될 수 있다.

가까운 장래에 연구팀은 프로젝트 중에 수집한 지속 가능성에 대한 데이터를 분석하여 재료가 실제로 지속 가능한지 확인하고 하중지지 능력을 더욱 향상시키고 가능한 한 콘크리트 교체까지 목표할 계획이다.

팀은 또한 지역 재료를 사용해 다른 행성의 3D 프린팅 구조에 대한 기술의 적합성을 탐색 할 계획도 가지고 있다. 인간이 태양계 안팎에서 유인 임무를 수행하는데 유용할 수 있다.