Ученые разработали экопанель для строительства

Группа ученых из Ок-Риджской национальной лаборатории Министерства энергетики США (ORNL) и Университета Мэна разработала однослойную, перерабатываемую панель пола из натуральных материалов.

Эта панель оказалась настолько прочной, что может заменить такие строительные материалы, как сталь. Проект является частью программы Альянса устойчивых материалов и производства возобновляемых технологий (SM2ART), которая нацелена на разработку экологически чистых и эффективных строительных материалов.

Команда SM2ART уже ранее достигла значительного прорыва, построив BioHome3D - первый в стране дом, полностью изготовленный из биологических материалов с использованием 3D-печати. Этот проект стал важным шагом в развитии аддитивного производства и привлек внимание научного сообщества к возможностям использования биологических материалов в строительстве.

Новая панель пола, разработанная учеными, представляет собой инновационное решение, которое сочетает в себе прочность и экологическую безопасность. Она изготовлена из натуральных материалов, которые можно переработать и использовать повторно, что помогает снизить негативное воздействие на окружающую среду. Это также открывает новые возможности для создания устойчивых и энергоэффективных зданий, которые будут способствовать сохранению природных ресурсов и снижению выбросов парниковых газов.

Исследователи надеются, что их разработка будет востребована в строительной отрасли и поможет ускорить переход к более устойчивым и экологически чистым методам строительства. Это важный шаг в направлении создания более устойчивого будущего для нашей планеты.

На выставке инноваций в жилищном строительстве 2024 года, организованной Министерством жилищного строительства и городского развития США на Национальной аллее, были продемонстрированы компоненты BioHome3D и напольная панель. Эти новейшие разработки представляют собой революционный шаг в сфере строительства многоквартирных домов.

Панель SM2ART Nfloor, разработанная для замены традиционных стальных и бетонных сборок, способна создавать прочные, биологически обоснованные конструкции. Это не только делает многоэтажные здания более экологичными, но и способствует увеличению использования устойчивых сооружений, произведенных на модульных строительных предприятиях. Такие инновации открывают новые перспективы для современного жилищного строительства и позволяют создавать более устойчивые и экологически безопасные городские среды.

Модульное или панельное производство становится все более популярным методом строительства, позволяющим создавать завершенные секции здания на заводе. Это позволяет значительно сократить время окончательной сборки на строительной площадке и улучшить качество конечного продукта.

Исследователь из ORNL Кэти Копенхавер обратила внимание на то, что модульное производство также открывает новые возможности для использования экологически чистых ресурсов в строительстве. Она отметила, что разработка прочной напольной панели из органических материалов может значительно повысить потенциал использования таких материалов в модульных многоэтажных зданиях.

Этот метод строительства также представляет собой экономически выгодное решение для разработки устойчивых жилых сооружений в городских районах. Благодаря предварительной сборке на заводе, удается сократить затраты на строительство и уменьшить воздействие на окружающую среду.

Уникальная разработка компании SM2ART представляет собой однослойную напольную панель, созданную с использованием биологически обоснованной крупномасштабной 3D-печати. Эта инновационная панель заменила сборку из 31 детали и трех материалов, обладая при этом экологической безопасностью и такой же прочностью, как у традиционных стальных полов.

Прочность панели SM2ART обеспечивается уникальной формулой, включающей в себя полимолочную кислоту (PLA) и древесную муку, полученную из отходов лесопереработки. Этот биопластик и древесная мука идеально подходят для производства перерабатываемых, крупноформатных аддитивных деталей. Благодаря этому, однослойная напольная сборка становится жестче и обеспечивает улучшенный комфорт при ходьбе по сравнению с традиционными стальными и бетонными сборками.

Экологическая составляющая и высокая прочность делают панель SM2ART идеальным выбором для различных применений, от жилых помещений до коммерческих объектов. Сочетание инновационных технологий и экологически чистых материалов делает эту разработку примером устойчивого и современного подхода к строительству и дизайну интерьеров.

Эксперты отмечают, что использование крупномасштабного 3D-принтера для создания панелей имеет огромный потенциал в строительной индустрии. Панель SM2ART Nfloor, изготовленная из смеси PLA и древесной муки, была создана за 30 часов, что существенно сократило трудозатраты. Этот метод производства также позволяет избежать необходимости вырезания каналов для коммуникаций после установки панели.

Одним из ключевых преимуществ использования 3D-принтера является возможность создания точной геометрической формы панели без дополнительной обработки. Это значительно упрощает процесс установки и сборки конструкции, а также снижает риск ошибок и несоответствий. Кроме того, сокращение трудозатрат на производство позволяет сэкономить как время, так и деньги.

Традиционные методы строительства, включая использование стальных сборок, могут быть заменены более эффективными и инновационными технологиями, такими как 3D-печать. Это открывает новые возможности для создания более устойчивых, экологически чистых и экономически выгодных конструкций.

3D-печать, согласно ученым, представляет собой инновационный способ экономии времени и денег. Она позволяет создавать панели с заранее предусмотренными вырезами, что упрощает процесс установки акустической защиты и напольного покрытия, выбранных заказчиком. Это значительно сокращает человеческий труд, необходимый для завершения проекта.

Кроме того, панель SM2ART Nfloor является полностью перерабатываемой. В отличие от обычных строительных материалов, которые обычно отправляются на свалку после окончания срока службы, PLA – это возобновляемый материал. После демонтажа панели его можно повторно использовать для производства других продуктов. Такой подход способствует развитию циркулярной экономики и уменьшению количества отходов.

Это важный шаг в направлении устойчивого производства и потребления. Переработка ресурсов и повторное использование материалов помогают сократить негативное воздействие на окружающую среду и сделать производство более эффективным и экологически безопасным.

Экспериментальные исследования показали, что проект находится на начальных этапах разработки. Однако для дальнейшего улучшения качества продукции необходимо провести дополнительные исследования, включающие изучение огнезащитных средств, возможность добавления устойчивой изоляции и улучшение производственных методов. Важным шагом будет также повышение эффективности и экономичности производственного процесса с дополнительными функциями.

Подробнее о процессе разработки: начальные этапы проекта включают в себя анализ рынка, исследование конкурентов и определение потребностей потенциальных клиентов. Дополнительные исследования будут направлены на улучшение качества продукции и расширение ее функциональности.

Изучение огнезащитных средств и возможность добавления устойчивой изоляции являются ключевыми аспектами, которые позволят повысить безопасность и долговечность продукции. Параллельно с этим необходимо уделить внимание улучшению производственных методов, чтобы обеспечить оптимальные условия производства.

Дополнительные функции и улучшение производственных методов будут способствовать повышению конкурентоспособности продукции и удовлетворению потребностей клиентов.

Источник и фото - nia.eco