В США створили підводний 3D-принтер, який друкує бетоном прямо на морському дні

Дослідники Корнельського університету (Cornell University) розробили технологію 3D-друку бетонних конструкцій безпосередньо на морському дні. Проект фінансується агентством DARPA з метою зробити підводне будівництво та ремонт океанських споруд швидшими, дешевшими та безпечнішими. Традиційні методи вимагають значних витрат, тривалого часу та порушують морську екосистему, з чим доводиться миритися в умовах відсутності альтернатив.

Джерело зображень: Cornell University

Вчені отримали від DARPA грант на $1,4 млн та список вимог, які потрібно буде виконати для подальшого фінансування. Однією з ключових умов стало використання донних відкладень як базового інгредієнта бетонної суміші для 3D-друку під водою. Це забезпечує максимальну екологічність та знижує навантаження на логістику. Будувати можна буде на місці з мінімальними витратами на транспортування компонентів на віддалену площадку.

Ключем до успіху проекту, на думку команди, є подолання вимивання матеріалу. Основна проблема підводного 3D-друку полягає в тому, що цементна суміш розмивається водою до затвердіння. Вчені вирішили цю задачу, оптимізувавши баланс між в'язкістю матеріалу та його здатністю до перекачування. У складі бетону переважно використовується морський осад з самого дна — це вимога DARPA, як зазначено вище. Для роботи під водою адаптували великий промисловий 3D-принтер масою близько 2700 кг, раніше застосовувався для друку великих конструкцій на суші. Принаймні, він зміг друкувати в басейні, сам не занурюючись повністю у воду.

Ще однією проблемою стали датчики зображень, які не могли нормально керувати системою друку в каламутній воді. Тому вчені розробили нові сенсорні системи, що дозволяють точно контролювати процес друку навіть в умовах вкрай низької видимості. Тестування проводилося у великих водних резервуарах, де вдалося продемонструвати успішний підводний друк з мінімальним порушенням навколишнього середовища. Технологія показує, що можна будувати або ремонтувати конструкції прямо на місці без підйому матеріалів на поверхню та без залучення дайверів.

Команда Корнелла входить до числа шести команд-учасниць конкурсу DARPA. У березні цього року відбудеться змагання, в рамках якого кожна команда повинна буде надрукувати підводну арку строго за заданими параметрами. Успішне виконання цих демонстрацій дозволить підтвердити потенціал технології для реального застосування в будівництві під водою. Розробка вже вважається важливим кроком до трансформації підходів до створення та обслуговування підводних споруд. Це можуть бути основи вітрових електростанцій, споруди для підводних ЦОД та інша інфраструктура.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки