Bê tông in 3D chịu lực tốt hơn nhờ kết cấu bắt chước vỏ tôm hùm

Công nghệ -
In bài viết

TTTĐ - Nghiên cứu mới cho thấy mô hình lấy cảm hứng từ vỏ tôm hùm có thể tăng cường độ chịu lực của bê tông in 3D và hỗ trợ được các công trình kiến trúc phức tạp và giàu tính sáng tạo hơn.

Cty TNHH Ngói bê tông SCG nhận giải thưởng Top 100 Doanh nghiệp bền vững nhất năm 2020 Sống xanh thế nào giữa thời “bê tông hóa”? Cty TNHH Ngói bê tông SCG (Việt Nam) đạt đồng bộ 3 chứng nhận quốc tế mới nhất về hệ thống quản lý
Mô hình in lấy cảm hứng từ vỏ tôm hùm giúp tăng độ khỏe của bê tông in 3D
Mô hình in lấy cảm hứng từ vỏ tôm hùm giúp tăng độ khỏe của bê tông in 3D

Các công nghệ sản xuất dựa trên kỹ thuật số như in 3D có tiềm năng to lớn trong việc tiết kiệm thời gian, công sức và vật liệu trong lĩnh vực xây dựng song việc chế tạo bê tông in 3D có cường độ chịu lực đủ tốt để có thể sử dụng trong các công trình kiến trúc có hình thái phóng khoáng hơn vẫn còn đầy thách thức.

Một nghiên cứu thực nghiệm mới đây tại Đại học RMIT do nhà nghiên cứu người Việt hiện đang làm việc ở Úc Tiến sĩ Trần Phương làm chủ nhiệm đã lấy cảm hứng từ sức bền tự nhiên của vỏ tôm hùm để thiết kế nên những mô hình in 3D đặc biệt.

Theo đó, mô hình xoắn ốc bắt chước tự nhiên vừa cải thiện độ bền tổng thể của bê tông in 3D, vừa cho phép định hướng chính xác cường độ để củng cố kết cấu ở những chỗ cần thiết.

Nhóm nghiên cứu đã kết hợp mẫu in xoắn ốc này với hỗn hợp bê tông đặc biệt được bổ sung các sợi thép nhỏ, giúp vật liệu tạo ra có kết cấu khỏe hơn bê tông truyền thống.

Tiến sĩ Phương cho hay, công nghệ in 3D và sản xuất bồi đắp mở ra cơ hội nâng cao cả tính hiệu quả lẫn sự sáng tạo cho ngành xây dựng.

"Công nghệ in 3D bê tông thực sự có tiềm năng thay đổi hoàn toàn ngành xây dựng và mục tiêu của chúng tôi là giúp sự chuyển đổi này đến gần hơn", chia sẻ của Tiến sĩ Phương, giảng viên cấp cao về vật liệu và thiết kế xây dựng tại Đại học RMIT.

In 3D trong xây dựng

Các máy in 3D bê tông tạo nên những ngôi nhà hoặc các bộ phận cấu thành nhà bằng cách bồi đắp từng lớp vật liệu, khác với cách truyền thống là đúc bê tông trong khuôn.

Với công nghệ mới nhất hiện nay, có thể in 3D một căn nhà trong vòng 24 giờ với chi phí giảm còn một nửa. Trên thực tế, khu dân cư đầu tiên trên thế giới được xây dựng bằng công nghệ in 3D đã khởi công tại Mexico từ năm 2019.

Lĩnh vực mới nổi này cũng hỗ trợ nhiều đổi mới sáng tạo về kiến trúc và kỹ thuật, từ tòa nhà văn phòng in 3D ở Dubai, tới cầu bê tông mô phỏng thiên nhiên ở Madrid hay “Ngôi nhà châu Âu” hình cánh buồm tại Hà Lan.

Tiến sĩ Phương và các đồng nghiệp tại Khoa Kỹ thuật Đại học RMIT đang tập trung tìm hiểu về bê tông in 3D và tìm cách hoàn thiện thành phẩm thông qua nhiều phương án kết hợp khác nhau giữa thiết kế mẫu in, vật liệu sử dụng, mô hình hóa, tối ưu hóa thiết kế và các tùy chọn để gia cố kết cấu bê tông.

Giảng viên cấp cao Đại học RMIT Tiến sĩ Trần Phương dẫn đầu nhóm nghiên cứu về công nghệ in 3D tại Khoa Kỹ thuật của trường ở Melbourne, Úc
Giảng viên cấp cao Đại học RMIT Tiến sĩ Trần Phương dẫn đầu nhóm nghiên cứu về công nghệ in 3D tại Khoa Kỹ thuật của trường ở Melbourne, Úc

Hỗ trợ các công trình phức tạp

Kết quả cho thấy các mẫu in hỗn hợp đều chịu lực tốt hơn mẫu in theo một chiều cố định, nhưng theo Tiến sĩ Phương, mẫu xoắn ốc có tiềm năng nhất để tạo ra các cấu trúc bê tông in 3D phức tạp.

Ông cho biết: “Vỏ tôm hùm có độ cứng và độ cong tự nhiên. Chúng tôi thấy rằng điều này có thể giúp tạo ra những hình dạng bê tông chắc chắn hơn như mái vòm hay cấu trúc uốn lượn và xoắn vòng.

Công trình này mới ở giai đoạn đầu nên chúng tôi sẽ cần nghiên cứu thêm để kiểm tra với nhiều thông số hơn xem bê tông có chất lượng ra sao nhưng kết quả thử nghiệm ban đầu cho thấy chúng tôi đang đi đúng hướng”.

Công trình nghiên cứu này là một phần trong luận án tiến sĩ của Tiến sĩ Phạm Thị Hiền Lương, cũng đến từ Việt Nam và là nghiên cứu sinh đầu tiên tại Đại học RMIT tập trung vào lĩnh vực này.

Đại học RMIT sẽ hỗ trợ các nghiên cứu sâu hơn bằng một máy in 3D bê tông di động quy mô lớn mà nhà trường mới mua gần đây – đưa trường trở thành cơ sở nghiên cứu đầu tiên ở Nam bán cầu có một loại máy như vậy.

Máy in kích cỡ 5×5 mét được điểu khiển bằng robot sẽ được nhóm chuyên gia sử dụng để nghiên cứu in 3D nhà ở, tòa nhà và các cấu trúc xây dựng lớn.

Nhóm cũng sẽ sử dụng máy để khám phá tiềm năng in 3D bê tông bằng vật liệu phế thải tái chế như cốt liệu nhựa mềm.

Ảnh minh họa
Ảnh minh họa

Tiềm năng thúc đẩy in 3D tại Việt Nam

Theo Tiến sĩ Phương, công nghệ in 3D đã đi đầu phong trào sản xuất tiên tiến hiện đại trên khắp thế giới. Các ngành lớn như hàng không vũ trụ, ô tô cũng như y tế đã và đang đầu tư vào công nghệ này ở các quy mô khác nhau.

Ông nói: “Mặc dù công nghệ in 3D vẫn còn non trẻ ở Việt Nam, khát vọng phát triển công nghệ đã được nêu rõ trong các kế hoạch của Chính phủ để đồng hành cùng Cách mạng công nghiệp lần thứ tư”.

Chuyên gia nghiên cứu đến từ Đại học RMIT cũng chia sẻ rằng Úc và đặc biệt là RMIT đã đầu tư đáng kể vào hoạt động nghiên cứu, phát triển và đào tạo công nghệ sản xuất in 3D trong những năm gần đây.

Ông tin tưởng rằng năng lực của RMIT trong lĩnh vực này sẽ mang lại cơ hội hợp tác cùng nhau trong nghiên cứu và đào tạo.

Tiến sĩ Phương cho biết: “Tôi đã hợp tác với một số trường đại học tại Việt Nam như Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh (HUTECH) và Đại học VinUni trong các dự án tập trung vào lĩnh vực in 3D.

Hy vọng rằng chúng tôi sẽ có thể mở rộng hợp tác hơn nữa để mang đến thêm nhiều cơ hội cho sinh viên và các nhà nghiên cứu Việt Nam tiếp cận với công nghệ hiện đại được phát triển tại RMIT”.

Hoàng Ngọc
Tin liên quan
Cùng chuyên mục
Dyson ra mắt máy lọc không khí với công nghệ loại bỏ tác nhân ô nhiễm nguy hiểm tiềm ẩn trong nhà

Dyson ra mắt máy lọc không khí với công nghệ loại bỏ tác nhân ô nhiễm nguy hiểm tiềm ẩn trong nhà

TTTĐ - Hàng triệu người trên toàn thế giới đang dành nhiều thời gian hơn để ở trong nhà. Với bộ cảm biến điện tử bán dẫn formaldehyde hoàn toàn mới, cùng bộ lọc tiêu chuẩn hoàn toàn kín HEPA 13 và khả năng phát ra luồng không khí yên tĩnh hơn 20%, máy lọc không khí Dyson Purifier Cool Formaldehyde mới đảm bảo môi trường sống trong lành hơn.
Đại dịch làm thay đổi thói quen chi tiêu tại Châu Á - Thái Bình Dương

Đại dịch làm thay đổi thói quen chi tiêu tại Châu Á - Thái Bình Dương

TTTĐ - Do ảnh hưởng của đại dịch, mối quan tâm đối với công nghệ thanh toán đã và đang gia tăng ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương. 94% người dân cho biết sẽ cân nhắc sử dụng ít nhất một phương thức thanh toán mới nổi như mã QR, ví điện tử, ví di động, trả góp, tiền mã hóa, sinh trắc học... trong năm tới. Đây là kết quả mà chỉ số thanh toán mới của Mastercard đã thu thập được từ 18 thị trường trên toàn cầu.
Tin khác
[Xem thêm]
Tinder gợi ý những cách chơi chữ sáng tạo

Tinder gợi ý những cách chơi chữ sáng tạo

TTTĐ - Loạt chơi chữ sáng tạo từ 20 thành phố nổi tiếng trên thế giới, được các thành viên của Tinder tại Việt Nam sử dụng và “ghé thăm” nhiều nhất bằng tính năng Hộ chiếu, một tính năng cho phép người dùng có thể tìm kiếm theo thành phố hoặc đánh dấu vị trí trên bản đồ và bắt đầu bấm "Thích", tìm người tương hợp và trò chuyện với các thành viên Tinder ở điểm đến mà bạn chọn, vừa được ứng dụng này mở miễn phí cho các thành viên trong suốt tháng 4.
VAST nhận tài trợ 15 tỷ đồng để giám định hài cốt liệt sĩ còn thiếu thông tin

VAST nhận tài trợ 15 tỷ đồng để giám định hài cốt liệt sĩ còn thiếu thông tin

Chiều 26-4, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) phối hợp với lãnh đạo Tổng công ty Phát triển đô thị Kinh Bắc (Tập đoàn Kinh Bắc) tổ chức buổi làm việc và ký kết thỏa thuận hợp tác với các Viện thành viên về nghiên cứu xây mô hình khu công nghiệp zero về năng lượng và zero về phát thải và tài trợ hoạt động giám định hài cốt liệt sĩ còn thiếu thông tin.
Chuyển đổi số là tương lai của ngành dịch vụ chăm sóc và trải nghiệm khách hàng

Chuyển đổi số là tương lai của ngành dịch vụ chăm sóc và trải nghiệm khách hàng

TTTĐ - Ngày26/4, Infobip - nền tảng giao tiếp đám mây toàn cầu giúp các doanh nghiệp xây dựng hành trình khách hàng liền mạch đã phát hành báo cáo với tên gọi "Một năm gián đoạn: Thích nghi với sự thay đổi ngày càng phức tạp trong ngành dịch vụ khách hàng". Qua đó, báo cáo chỉ ra rằng, khi không còn giãn cách xã hội và làm việc tại nhà nữa thì quá trình chuyển đổi số vẫn là tất yếu.
Dyson mang những phát minh tiên phong tới thị trường Việt Nam

Dyson mang những phát minh tiên phong tới thị trường Việt Nam

TTTĐ - Ngày 14/4, Dyson chính thức công bố gia nhập thị trường Việt Nam, đánh dấu lần đầu tiên những công nghệ tiên tiến và mới nhất của hãng được ra mắt. Người tiêu dùng có thể truy cập tại đây hoặc đến trải nghiệm cửa hàng Dyson Demo Zone tại Trung tâm Thương mại Crescent Mall, TP Hồ Chí Minh để mua hàng và được các nhân viên tư vấn về mọi thứ, từ cải thiện chất lượng không khí tại nhà đến tự tạo kiểu tóc như ngoài tiệm, đồng thời hiểu hơn về lý do và cách thức mà công nghệ Dyson đang hoạt động.
Singapore thử nghiệm hộp thiết bị bảo vệ khoảng cách an toàn

Singapore thử nghiệm hộp thiết bị bảo vệ khoảng cách an toàn

TTTĐ - Một sự kiện của các doanh nghiệp tại Singapore sử dụng hộp thiết bị kiểm tra chuyển động để đảm bảo các khách tham dự luôn giữ khoảng cách an toàn với nhau, khi Singapore chuẩn bị bắt đầu tổ chức các sự kiện lớn một cách an toàn trước thềm Hội nghị thường niên đặc biệt của Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) vào tháng 8.
Xem phiên bản di động