Co by było, gdyby materiały budowlane można było składać i rozbierać tak łatwo, jak klocki LEGO? Takie modułowe mury byłyby rozbierane pod koniec okresu użytkowania budynku i ponownie stawiane w zupełnie nowym miejscu, zmniejszając tym samym realne zużycie materiałów budowlanych.
Czytaj też: Rewolucyjny beton ma w sobie coś lepszego niż piasek. Zbierajmy już ręce do oklasków
To idea stojąca za tzw. budownictwem cyrkularnym, którego celem jest ponowne wykorzystanie materiałów budowlanych, kiedy tylko jest to możliwe. Teraz inżynierowie MIT zrobili krok w kierunku realizacji tego celu i stworzyli innowacyjny rekonfigurowalny mur wykonany w technologii druku 3D. Powstały szklane cegły, każda w kształcie ósemki, które można łączyć ze sobą jak klocki LEGO. Szczegóły opisano w czasopiśmie Glass Structures and Engineering.
Michael Stern, były student studiów podyplomowych na MIT, badacz w Media Lab i Lincoln Laboratory na MIT, mówi:
Szkło jako materiał konstrukcyjny trochę rozwala ludziom mózgi. Pokazujemy, że jest to okazja do przesunięcia granic tego, co zostało zrobione w architekturze.
Szklane cegły lepsze niż betonowe
Stern jest również założycielem spółki zależnej MIT, Evenline. Firma ta opracowała specjalną drukarkę 3D, która może wykonywać produkcję addytywną przy użyciu stopionego szkła jako surowca. Naukowcy używają szkła sodowo-wapniowego, które jest używane w większości pracowni szklarskich.
Czytaj też: Polak “ugotował” beton jak kisiel. Czy osobliwym materiałem zainteresuje się branża budowlana?
Cegły mają kształt ósemki, co pozwala na ich wykorzystanie w projektach budowlanych o zakrzywionych kształtach. Zawierają również dwa małe kołki na spodzie, które umożliwiają ich łączenie, podobnie jak klocki LEGO. Po wydrukowaniu klocków zespół umieścił je w przemysłowej prasie hydraulicznej, aby sprawdzić, jaką siłę mogą wytrzymać, i odkrył, że są niemal tak mocne jak betonowe bloki.
Szklane cegły idealnie wpisują się w etos budownictwa cyrkularnego na kilka sposobów. Po pierwsze, są wykonane z odzyskanego szkła. Po drugie, po spełnieniu swojej roli w podtrzymywaniu konstrukcji, można je rozdzielić i przekształcić w nową formę. Na koniec, jeśli same klocki nie sprawdzą się w nowym projekcie, szkło można stopić i wydrukować w technologii 3D w innym kształcie.
Materiał łączy inne przyjazne dla środowiska szklane materiały, w tym te wykonane ze zużytego szkła i recyklingu popiołu odpadowego, a także zestaw wysoce izolacyjnych szklanych bloków wykonanych z aerożeli.
Kaitlyn Becker, adiunkt inżynierii mechanicznej na MIT, mówi:
Cieszę się na myśl o rozszerzeniu przestrzeni projektowych i produkcyjnych dla wymagających materiałów o interesujących cechach, takich jak szkło i jego właściwości optyczne oraz możliwość recyklingu. Dopóki nie jest zanieczyszczone, można poddawać recyklingowi szkło niemal w nieskończoność.
Grupa bada, czy większa część funkcji blokowania cegieł mogłaby zostać wykonana z drukowanego szkła, ale nie uważa tego za przeszkodę w dalszym skalowaniu projektu. Aby zademonstrować potencjał murowania ze szkła, zbudowali zakrzywioną ścianę z blokowanych szklanych cegieł. Wkrótce zamierzają budować stopniowo większe, samonośne szklane konstrukcje. Ten jeden prosty trik może zrewolucjonizować całą branżę budowlaną.