Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли способ улучшить работу строительных 3D‑принтеров, позволяющий печатать полностью готовые бетонные мосты. До этого такая задача считалась практически недостижимой: традиционные 3D‑принтеры рассчитаны на простую подачу раствора, а мостовые конструкции требуют одновременно лёгкости, компактных размеров и высокой прочности.
Современные расчётные модели ещё усложняют задачу: детали, разработанные под конкретный проект, часто имеют сложную форму и требуют соединения под экстремальными углами. Вместо того чтобы создавать отдельный принтер для мостов, инженеры MIT сосредоточились на обходе трёх основных ограничений серийных машин: минимальная толщина шва, угол наклона сопла и необходимость печати непрерывной линией.
Для этого была построена виртуальная модель моста и процесса его 3D‑печати, которую можно многократно оптимизировать ещё до начала фактической работы. Благодаря этим расчётам удалось определить, какие параметры принтера следует менять. Так, уменьшив ширину печатного шва с 4 см до 1 см, команда сократила расход бетона на 76 %.
В качестве демонстрации был напечатан за 30 минут мост длиной 2,3 м, способный выдержать нагрузку в 900 кг. По результатам испытаний выяснилось, что конструкция обладает значительным запасом прочности при сжимающих нагрузках, но почти не противостоит растягивающим усилиям – при попытке поднять её за одну сторону она разваливается. Это объясняется тем, что у изделия нет внутреннего каркаса, а представляет собой просто бетонную массу причудливой формы.
Таким образом, хотя технология пока не готова к использованию в капитальном строительстве, она может стать практичным временным решением в экстренных ситуациях, когда требуется быстро возвести прочное соединение.
