Një ekip inxhinierësh dhe shkencëtarësh në Universitetin e Pensilvanisë ka zhvilluar një formulë të re betoni të printuar me 3D, që premton revolucion në ndërtimtari dhe mbrojtje të mjedisit. Ky beton i ri përdor 68% më pak material, thith 142% më shumë dioksid karboni (CO₂) dhe ruan 90% të forcës krahasuar me betonin tradicional.
Nga ndotës në zgjidhje klimaterike
Betoni, një nga materialet më të përdorura në ndërtimin e botës moderne, është përgjegjës për afro 9% të emetimeve globale të gazrave serrë, kryesisht për shkak të çimentos. Por ky inovacion i ri e kthen betonin nga kontribuues i ndotjes, në një mjet për thithjen e CO₂.
Në qendër të këtij zbulimi qëndron toka diatomace – një substancë e përftuar nga guaskat e fosilizuara të algave mikroskopike. Kjo lëndë, e kombinuar me dizajn gjeometrik të frymëzuar nga natyra (korale, yje deti dhe kocka), krijon një strukturë që është edhe e lehtë, edhe e fortë, duke maksimizuar sipërfaqen për thithjen e gazit pa humbur qëndrueshmërinë.
Gjeometri inteligjente dhe forcë e qëndrueshme
Profesori Shu Yang, bashkautor i studimit, thotë:
“Zakonisht, nëse rritet poroziteti, humbet forca. Por këtu ndodhi e kundërta – struktura u bë më e fortë me kalimin e kohës.”
Kjo arrihet falë strukturave TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces) – forma natyrore efikase për shpërndarjen e forcave. Këto struktura u analizuan me metodën e statikës grafike poliedrale dhe më pas u përforcuan me kabllo tensionuese të integruara në trupin e betonit.
Pas modelimit dixhital, betoni u shtyp me printer 3D duke përdorur një përzierje të veçantë “bio-minerale”.
Më pak masë, më shumë ndikim klimatik
Testet laboratorike treguan rezultate mbresëlënëse:
-
90% e forcës së betonit të zakonshëm ruhet
-
68% më pak material përdoret
-
32% më shumë CO₂ thithet për njësi çimentoje
Sipas ekipit kërkimor, kjo teknologji mund të përdoret për ndërtimin e fasadave arkitekturore, paneleve strukturore, dhe infrastrukturës detare që jo vetëm nuk ndot, por ndihmon në pastrimin e atmosferës.
E ardhmja: përtej çimentos tradicionale
Ekipi tani po eksploron përdorimin e tokës diatomace me lidhës alternativë, si përzierjet me bazë magnezi apo të aktivizuara nga alkali – me qëllimin për të lënë pas çimenton klasike.
“Kur ndaluam së menduari për betonin si një material statik dhe nisëm ta shohim si një substancë dinamike që bashkëvepron me mjedisin – na u hapën mundësi tërësisht të reja,” thekson prof. Yang.
Ky studim është botuar në revistën shkencore “Advanced Functional Materials” dhe vlerësohet si një nga hapat më premtues drejt ndërtimit të qëndrueshëm dhe luftës kundër ndryshimeve klimatike.
Universiteti i Pensilvanisë
Burimi: Advanced Functional Materials
