روکیدا
دانش و فناوری

چاپ سه بعدی مواد ساختمانی با الهام از استخوان انسان

در ذهن شما ممکن است استخوان‌ها با ساختمان‌ها متفاوت باشند، ولی این نظر محققان نیست. یک تیم از دانشگاه کورنل، دانشگاه پردو و دانشگاه کیس وسترن رزرو عقیده دارند که با مطالعه ساختار داخلی استخوان‌ها، آن‌ها ممکن است بتوانند به صورت سه بعدی مواد ساختمانی قدرتمندتر برای خانه‌ها و ساختمان‌ها چاپ کنند.

پابلو زاواتری استاد دانشگاه پردو می‌گوید «استخوان یک ساختمان» است. استخوان ستون‌هایی دارد که اکثر بار را حمل می‌کنند و میله‌هایی که ستون‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند. ما می‌توانیم اطلاعاتی از این مواد برای چاپ سه بعدی مواد خام ساختمانی قدرتمند برای ساختمان‌ها و سایر سازه‌ها به دست آوریم.»

محققان متوجه شدند سختی و دوام «میله‌ها» در استخوان‌ها بیشتر از چیزی است که قبلا فکر می‌کردیم. این میله‌ها که همچنین به اسم ترابکولار شناخته می‌شوند قسمت‌هایی به شکل صفحات عمودی و قسمت‌هایی به شکل میله‌های افقی در استخوان به وجود می‌آورند.

محققان تحقیقی که در نشریه علمی Proceedings of the National Academy of Sciences چاپ شد اشاره کردند که میله‌های افقی عمر خستگی (fatigue life) استخوان را افزایش می‌دهند.

آن‌ها عقیده دارند مواد ساختمانی چاپ شده به صورت سه بعدی که با ساختارهای داخلی مشابه طراحی شدند ممکن است منجر به ساخت ساختارهای بادوام‌تر شوند. آزمایشگاه زاواتری برای تست این تئوری به صورت سه بعدی پلیمرهایی را چاپ کردند که معماری‌هایی شبیه به ترابکولار داشتند.

شبیه‌سازی‌های تحلیل مکانیکی نشان داد هرچه میله افقی ضخیم‌تر باشد، این پلیمر تحت بار دوام بیشتری داشت. این تیم عقیده دارد چون ضخامت میله به شکل قابل توجهی حجم پلیمر را افزایش نداد، از پلیمرهایی که در ساخت‌ آن‌ها از استخوان الهام گرفته شده باشد می‌توان برای ساخت مواد ساختمانی سبک، انعطاف‌پذیر استفاده کرد و می‌توانند یک بخش مهم در ساخت خانه‌ها و بناهای چاپ شده به صورت سه بعدی باشند.

منبع: engadget.com

مطالب مرتبط

هوش مصنوعی موفق به کشف آنتی‌بیوتیک شده است؟

محمد امین نعمتی

آلفابت برنامه ساخت بادبادک‌های تولید انرژی را کنار گذاشت

محمد امین نعمتی

هوش مصنوعی MIT با توانایی قدرت درک شهودی قوانین فیزیک

عباس رهامی

چطور کسب و کار سبز و موفق داشته باشیم؟

عباس رهامی

ربات‌ها به کمک دکل‌های نفتی می‌آیند؟

محمد امین نعمتی

آیا هوش مصنوعی به بازنویسی مقالات ویکی‌پدیا کمک می‌کند؟

محمد امین نعمتی

دیدگاه شما چیست؟