Nieuwe 3D-geprinte cementpasta wordt sterker wanneer het breekt, net als structuren in de natuur

Oct 09, 2018 Laat een bericht achter

Purdue University-onderzoekers hebben 3-D-geprinte cementpasta, een belangrijk ingrediënt van het beton en de mortel die wordt gebruikt om verschillende elementen van infrastructuur te bouwen, die harder worden onder druk zoals de schelpen van geleedpotigen zoals kreeften en kevers. De techniek zou op termijn kunnen bijdragen aan meer veerkrachtige structuren tijdens natuurrampen.

"De natuur heeft te maken met zwakheden om te overleven, dus gebruiken we de 'ingebouwde' zwakheden van op cement gebaseerde materialen om hun taaiheid te vergroten, 'zei Jan Olek, een professor aan de Lydles School of Civil Engineering van Purdue.

Het idee is om het ontwerp van een geleedpotige schaal te gebruiken om te bepalen hoe schade zich verspreidt tussen de afgedrukte lagen van het materiaal, zoals het proberen door een stapel ongekookte noedels te breken in plaats van een enkele.

"De exoskeletten van geleedpotigen hebben scheurpropagatie en hardende mechanismen die we kunnen reproduceren in 3-D-geprinte cementpasta," zei Pablo Zavattieri, hoogleraar civiele techniek bij Purdue.

3-D-geprinte materialen op basis van cement, zoals cementpasta, mortel en beton, zouden ingenieurs meer controle geven over ontwerp en prestaties, maar technische zaken hebben het opschalen ervan bemoeilijkt.

New 3D-printed cement paste gets stronger when it cracks -- just like structures in nature