近日，新加坡南洋理工大學(xué)成功用粉煤灰制造出一種可3D打印的地質(zhì)聚合物砂漿。這種混合物可被制造成大型、堅固的結(jié)構(gòu)，研究人員認(rèn)為這可能是3D打印建筑的未來。研究人員認(rèn)為他們甚至可以讓這種3D打印材料更堅固，就像鋼筋混凝土一樣。

據(jù)悉，經(jīng)過兩年的研究，新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的研究人員成功用飛灰——煤在燃燒過程中排出的微小灰粒，又叫粉煤灰——制造出一種可3D打印的地質(zhì)聚合物砂漿。這種混合物還含有鋼渣和各種秘密化學(xué)品。這項研究最近已經(jīng)發(fā)表在《CleanerProductionandMaterialsLetters》雜志上。

通過混凝土3D打印設(shè)備，這種飛灰、鋼渣和各種化學(xué)品的混合物可被制造成大型、堅固的結(jié)構(gòu)，研究人員認(rèn)為這可能是3D打印建筑的未來。

研究團(tuán)隊從印度的一家煤電廠收集飛灰，但表示也可以從其他地方收集，如當(dāng)?shù)氐膹U物能源轉(zhuǎn)化工廠。研究人員也考慮在本國實施他們的研究成果。新加坡只有一個垃圾填埋場，需要在2035年之前關(guān)閉。但通過用廢物來生產(chǎn)飛灰，然后制造這種新的3D打印材料，研究人員說，關(guān)閉日期可以推遲，從而也推遲了第二垃圾填埋場的建立。

也許更重要的是，這種3D打印混凝土能幫助建筑業(yè)減少碳足跡，因為不需要從頭開始制造任何材料。目前，混凝土生產(chǎn)貢獻(xiàn)了世界二氧化碳排放量的5%左右。

然而，最大的問題是這種回收的混凝土混合物的性能是否與常規(guī)混凝土一樣。根據(jù)研究人員的測試，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)以一種實用的方式被定向時，這種3D打印混合物才與常規(guī)混凝土一樣堅固，因為“由于打印工藝的各向異性，3D打印地質(zhì)聚合物的機(jī)械性能主要取決于加載方向。”

令人印象深刻的是，研究人員認(rèn)為他們甚至可以讓這種3D打印材料更堅固，就像鋼筋混凝土一樣。雖然現(xiàn)在他們還不知道如何做到這一點，但他們正在繼續(xù)這項研究，看看能否完善自己的產(chǎn)品，同時試圖降低成本。

幸運的是，研究團(tuán)隊不會缺少資源。去年，NTU花3070萬美元成立了一家新的3D打印中心，混凝土3D打印是中心的重點關(guān)注領(lǐng)域之一。