研究人員開發(fā)出用于建筑3D打印的環(huán)保水凝膠材料

南極熊導讀：隨著公司和研究團隊都試圖為不同的行業(yè)尋找更環(huán)保的替代產品,，可持續(xù)材料越來越受到關注之一,，而建筑業(yè)是人們最重視可持續(xù)發(fā)展的行業(yè),，這是因為僅該行業(yè)的排放量就屬于全球最高。每年,，建筑業(yè)消耗的建設資源占全球目標的50％,，產生的建設資源占全球目標的40％，從而引發(fā)了排放量更達到全球總體目標的39％,。因此,，尋找環(huán)保的建筑材料變得刻不容緩。

△研究人員開發(fā)了一種由納米纖維素制成的3D打印水凝膠材料,，適用于環(huán)保建筑業(yè)

2024年2月12日,，南極熊獲悉，瑞典查爾姆斯理工大學和瓦倫堡木材科學中心的研究人員開發(fā)出一種新型可持續(xù)建筑材料,。這種水凝膠材料采用納米纖維素和藻類制成,，可用于3D打印各種建筑組件，所用能源比傳統(tǒng)建筑方法少得多,。

納米纖維素是一種眾所周知的生物材料,，常用于3D打印組織和細胞生長支架的一種方式。然而,，此次將首次評估它在建筑領域用的創(chuàng)新應用,。

△該研究已發(fā)表，題目為“由常溫干燥的纖維素納米纖維-海藻酸鹽水凝膠制成的自動3D打印建筑膜”（傳送門）

研究人員表示,，要使用該材料,，必須將其干燥，這需要在納米纖維素和水的原始混合物中添加第三種材料,。海藻酸鹽是一種由藻類組成的材料,，是開發(fā)水電解質的關鍵，因為它為干燥的混合物提供了入門建筑材料所需的靈活性,。

查爾姆斯理工大學研究團隊做研究的作者Malgorzata Zboinska解釋說：“我們首次探索了納米纖維素水凝膠的建筑應用,。 具體來說，我們提供了迄今為止的有關其設計的相關內容特性的知識,，并在我們的樣品和原型的幫助下,，通過定制數字設計和機器人3D打印展示了這些特性的可調性�,！�

△這些產品可應用于各種新型生物基可持續(xù)室內建筑系統(tǒng),，取代對環(huán)境有害的化石基解決方案

水凝膠中使用的納米纖維素可以持續(xù)地從自然界的多個地點獲取，并且是塑料的明顯替代產品,。在能夠與塑料相抗衡的環(huán)保材料中,，納米纖維素資源豐富。Malgorzata Zboinska評論說：“研究中使用的納米纖維素可以從林業(yè),、農業(yè),、造紙廠和農業(yè)中獲得。從這個意義上說,，它是一種非常豐富的材料,。”

△除了可持續(xù)的環(huán)保材料,，該團隊還采用更加節(jié)省資源的3D打印技術

她補充說：“3D打印是一種非常節(jié)省資源的技術,。它使我們能夠在不使用模具和鑄模等其它東西的情況下制造產品,，因此減少了零部件。它還非常節(jié)能,。我們采用的機器人3D打印系統(tǒng)不使用熱量,，只使用氣壓。這節(jié)省了大量能源,，因為我們只在室溫下工作,。”

該材料在建筑領域的主要用途包括隔斷,、百葉窗或面板,、建筑物墻面覆蓋物或瓷磚覆層等。Zboinska表示：“設計研究人員和建筑師正在努力尋找一種設計方法,，可以利用這些特定的材料來創(chuàng)造出既具有功能性又具有美觀性的產品,。這些新材料是歐洲‘綠色協議’的重要一步，該協議旨在實現更環(huán)保的未來,。該協議呼吁建造更多資源節(jié)約型建筑,，并提高材料的再利用和回收率�,！�

研究人員希望,，這些新材料未來能夠擴大規(guī)模，以獲得更大型的建筑項目,。