Исследователи из Университета Purdue разработали цементную пасту для 3д печати из бетона и раствора, которая становится более прочной под давлением. Авторы утверждают, что их материал может помочь в создании устойчивых структур, способных противостоять негативным последствиям стихийных бедствий, таких как землетрясения и пожары.

Их технология 3д печати черпает вдохновение в природе, что помогает контролировать повреждения между напечатанными слоями материала. «Скелеты членистоногих имеют особые механизмы распространения трещин и упрочнения, которые мы можем воспроизводить с помощью нашей цементной пасты», — сказал Пабло Заватьери (Pablo Zavattieri), профессор промышленного строительства.

«Трехмерная печать устранила необходимость создания пресс-формы для каждого типа дизайна, так что мы сможем достичь этих уникальных свойств материалов на основе цемента, которые были невозможны раньше», — сказал Джеффри Янгблод (Jeffrey Youngblood), профессор технологии материалов.

Команда также использует микро-КТ-сканирование, чтобы лучше понять поведение закаленных напечатанных материалов на основе цемента и усилить их слабые характеристики, такие как области пор, найденные между слоями. Некоторые из элементов были созданы с использованием особых архитектур (например, в виде сот), которые позволяли им придавать определенные свойства после закалки. Например, архитектура Bouligand делает материал более устойчивым к трещинообразованию, а Compliant «превращает» элементы на основе цемента в «пружины», даже если они сделаны из хрупкого вещества.


В настоящее время команда планирует изучить другие способы создания элементов для производства более устойчивых структур.