Исследователи из Корнеллского университета разработали метод 3D-печати бетонных конструкций на морском дне. Они применили роботизированные 3D-принтеры и специально разработанную бетонную смесь, предотвращающую вымывание.
Группа под руководством Шрирамьи Наир, доцента кафедры гражданского и экологического строительства Инженерного колледжа им. Дэвида А. Даффилда, уже работала с промышленным роботом весом 2,7 т для крупномасштабной 3D-печати бетонных конструкций на суше. После этого учёные решили поучаствовать в конкурсе Агентства перспективных оборонных исследований Министерства обороны США (DARPA), которое искало технологию 3D-печати бетонных конструкций под водой.
«Мы сказали: „Давайте просто попробуем и посмотрим, чтобы хотя бы понять, в чем заключаются проблемы“», — вспоминает Наир. В итоге исследователи получили грант в размере $1,4 млн.
Среди основных проблем 3D-печати бетона под водой — вымывание, когда цемент не связывается и не крепится к основанию. Команда смогла преодолеть это препятствие благодаря экспериментально оптимизированному балансу между вязкостью материала и его прокачиваемостью.
DARPA также поставила конкретную задачу: агентство хотело, чтобы бетонная смесь включала в себя донные отложения в качестве основного ингредиента. Это требование было установлено по логистическим соображениям, но также помогло бы минимизировать воздействие на окружающую среду за счёт повторного использования материалов, уже присутствующих в подводной зоне.
Исследователям также предстояло поработать над новыми системами датчиков, чтобы тщательно контролировать и адаптировать процесс подводной 3D-печати в условиях низкой видимости.
В итоге группа из Корнеллского университета достигла всех целей проекта. Учёные представят свою технологию строительства на конкурсе DARPA в марте этого года. На этом мероприятии им предстоит соревноваться с пятью другими командами.
Между тем в Китае завершили строительство подводного центра обработки данных, работающего от ветряной энергии. По сравнению с традиционными наземными ЦОД он должен снизить общее потребление электроэнергии примерно на 22,8%, а также исключить использование пресной воды и сократить использование земель более чем на 90%.