將土壤和細(xì)菌混合，提高3D打印建筑的承重能力

2018年6月28日，南極熊從外媒獲悉，阿肯色大學(xué)土木工程系助理教授Michelle Bernhardt-Barry一直在研究土壤結(jié)構(gòu)，以及如何使其更有效地承受重負(fù)荷，以便在未來的建筑項目中3D打印優(yōu)化的土壤材料。 2018年4月，Bernhardt-Barry獲得了50萬美元的資助，以支持她對土壤作為3D打印材料使用的研究。

△阿肯色大學(xué)土木工程助理教授Michelle Bernhardt-Barry

Bernhardt-Barry一直在研究粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)，這是一種增材制造方法，可以用粘合劑粘合石膏、淀粉等粉末材料。她用石膏制造了一種類似沙子的合成材料，她計劃申請一個能夠使用沙子的新型3D打印機(jī)專利。

在3D打印過程中，3D打印機(jī)放置了一種特殊的專用粘合劑，在石膏粉末的平臺上一層又一層的造出復(fù)雜部件。 Bernhardt-Barry希望探索的另一個方向是能夠在打印過程中不必使用專有膠水，一種選擇是使用細(xì)菌來固化土壤。

△用石膏制成的3D打印材料，并通過設(shè)計以增加其強(qiáng)度

她目前正在研究微生物如何促使土壤基質(zhì)中的碳酸鈣沉淀（MICP），這是一種生物過程。碳酸鈣最常見的天然形式是白堊、石灰石和大理石，由蝸牛，貝類和珊瑚的殼沉積而成。

MICP已廣泛應(yīng)用于自愈混凝土中，將碳酸鈣沉淀（CCP）能量細(xì)菌和營養(yǎng)物質(zhì)嵌入混凝土中，這些細(xì)菌通過沉淀碳酸鈣來愈合混凝土的裂縫，從而增加混凝土的耐久性。

通過使用3D打印，Bernhardt-Barry希望將承重機(jī)制集成到土壤層的施工中，并使用碳酸鈣將它們粘結(jié)在一起。通過添加碳酸鈣作為土壤粘結(jié)劑，研究人員希望提高3D打印土壤層承受重量的能力。

到2023年，研究人員將完成生命周期分析，以確定材料的壽命，以及該材料是否具有商業(yè)可行性。然后，她會尋找一位商業(yè)伙伴，將她的產(chǎn)品推向市場。


編譯自：3ders