緬因大學試驗利用可回收天然材料制成比鋼還硬的3D打印地板

美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）和緬因大學的研究人員利用天然材料開發出了一種可回收的3D打印地板，這種地板足夠堅固，可以替代建筑中的鋼材。該項目是可持續材料和可再生技術制造聯盟（SM2ART）計劃的一部分。

研究團隊的核心成果是SM2ART Nfloor盒式地板，這種地板由混合的聚乳酸（PLA）和木粉制成。PLA是一種來源于玉米殘渣的可生物降解熱塑性塑料，而木粉則是木材加工的副產品。這種混合材料不僅堅固耐用，還具備良好的可回收性，適用于大幅面3D打印。

3D打印可生物降解地板取代鋼材

這項研究成果還在美國住房和城市發展部于國家廣場舉辦的2024年住房創新展示會上展出。

緬因大學先進結構與復合材料中心（ASCC）的結構工程師Scott Tomlinson表示：“PLA和木粉的混合物是生產可回收、大尺寸增材制造部件的理想材料。與傳統的鋼筋混凝土組件相比，這種單件式地板組件不僅更堅固，還提供了更優質的步行體驗。”

ORNL研究員Katie Copenhaver補充道：“通過利用基于生物的大規模3D打印技術，我們用單一材料的地板面板取代了由31個零件和3種材料構成的傳統組件。這種地板面板不僅對生態友好，其強度也與傳統鋼地板相當。”

Scott Tomlinson補充道：“這項技術對可持續建筑的未來大有裨益。”該項目是在SHoP分支Assembly OSM倡議下發起的。

超大型3D打印機

今年4月，緬因大學先進結構與復合材料中心推出了一款打破世界尺寸紀錄的熱塑性聚合物打印機。它被稱為“未來工廠1.0”，可以打印長達96英尺、寬32英尺、高18英尺的物體。該中心表示，它可用于經濟適用房、橋梁和風力發電場。

早些時候，研究人員利用大型3D打印機在大約30小時內制作出SM2ART Nfloor盒式地板，與傳統鋼制地板制造相比，減少了約33%的勞動力。同時，該地板設計保留了電氣、管道和通風服務所需的開口，減少了傳統施工中對工人開鑿開口的需求。研究人員表示，3D打印不僅節省了時間和成本，還提高了施工效率，未來在模塊化和多住宅建筑中具有廣闊的應用潛力。

此發展突顯了在模塊化、多住宅建筑中使用有機材料的潛力，并增強了城市建設的可持續性。

來源：南極熊