Как подводная 3D-печать может изменить морское строительство

Как подводная 3D-печать может изменить морское строительство

Исследователи из Корнеллского университета работают над технологией трёхмерной печати бетонных конструкций прямо под водой, без необходимости возводить сооружения по традиционной схеме с погружением опалубки или сложной доставкой материалов на место. Эта идеа может серьёзно упростить строительство и ремонт дорог, мостов, портов и другой критически важной инфраструктуры в морской среде.

Почему это важно

Под водной поверхностью океанов и рек скрывается огромное количество инфраструктуры: туннели, нефтегазовые и силовые кабели, гидроэлектростанции и другие объекты, которые требуют регулярного обслуживания. Текущие методы их строительства и ремонта дорого обходятся, сложны в реализации и часто нарушают морскую среду.

В 2024 году американское Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) объявило конкурс на разработку метода 3D-печати бетона под водой. Задача была амбициозной: создать материал и технологию, которые позволят печатать бетонные структуры на глубине нескольких метров и использовать в смеси осадочные материалы со дна, чтобы уменьшить объёмы привозимого цемента.

Решение от Корнелла

Команда во главе с профессором гражданского и экологического строительства Шрирамей Наир приняла вызов и разработала уникальный двухэтапный процесс 3D-печати. В основе, промышленный робот весом около 2,7 тонн, способный печатать крупные бетонные элементы.

Главная техническая проблема - это "размывание": в воде цементные частицы теряют способность правильно сцепляться, что ослабляет структуру. Обычное решение - добавление химических веществ-антиразмывателей, но они делают смесь слишком густой и трудно поддающейся перекачке.

Корнеллская команда обошла это ограничение, вводя добавки прямо в сопло печатающего инструмента в момент экструзии. Такой двухступенчатый подход позволил сохранить текучесть смеси при подаче и обеспечить её быстрое затвердевание после выкладки. Это также помогает компенсировать изменения температуры, скорость печати и другие переменные.

Команда уже получила грант DARPA на 1,4 млн долларов и провела множество испытаний в лабораторной среде, печатая арки и другие элементы в большом резервуаре с водой. Там можно точно оценить прочность, форму и структуру каждой детали.

Зачем нужны датчики и автономия

Печать под водой усложняется мутностью воды из-за поднятых осадков, что почти полностью исключает визуальный контроль. Чтобы корректировать процесс в реальном времени, исследователи разработали систему сенсоров, интегрированную с роботом, которая отслеживает качество печати и помогает автоматически адаптировать движение печатающей головки.

Гонка за результат

Шесть команд сейчас соревнуются в рамках программы DARPA, и в марте должна состояться заключительная стадия: все участники будут печатать подводные арки и оцениваться по качеству исполнения. Команда Корнелла активно интегрирует свои материалы и методы управления, чтобы показать лучшее решение.



Источник: New Atlas

Комментарии (0)

Войдите, чтобы оставить комментарий

Похожие статьи

Google расширяет инструменты для удаления из поиска чувствительных личных данных

Google расширил возможности инструмента "Results about you", позволяющего пользователям удалять из поиска чувствительные личные данные (номера документов, контактные данные) и упростил удаление неразрешённых изображений. Новые функции начинают работу в США с планами на международный запуск.

Технологии и IT-новости 2 месяца назад

Как LEGO оживила классические кубики: Smart Bricks без экранов

LEGO представила новую платформу Smart Play и Smart Bricks - технологичные кирпичи, которые добавляют живое взаимодействие в модели без использования экранов. Первая волна наборов выйдет в марте 2026 года с тематикой Star Wars.

Зонт, который летает сам за вами: руки свободны, дождь не страшен

Необычное изобретение - автономный летающий зонт-дрон, который самостоятельно следует за человеком и защищает его от дождя. Разбираем, как работает устройство, с какими трудностями столкнулся автор и почему этот проект важен для будущего автономных гаджетов.

Технологии и IT-новости 2 недели назад

OpenAI разрабатывает альтернативу GitHub

OpenAI может запустить собственную платформу для хостинга кода, которая станет альтернативой GitHub и будет построена вокруг AI-моделей. Такой сервис может изменить привычный процесс разработки и усилить конкуренцию на рынке инструментов для программистов.