Yemen Science يمن ساينس: الشبكة اليمنية للعلوم والبيئة، موقع يهتم بأخبار العلوم والتكنولوجيا والصحة والبيئة والسكان
مقالات مشابهة
أحرز باحثون من جامعة فرجينيا تقدمًا كبيرًا في مجال الخرسانة المطبوعة ثلاثية الأبعاد، حيث نجحوا في تطوير مركب إسمنتي أكثر استدامة بفضل إضافة الجرافين إلى مزيج من الأسمنت الجيري والطين الكلسي المحروق (LC2)، مما يجعلها خطوة نوعية نحو الحد من انبعاثات الكربون. تمثل هذه المادة الجديدة حلاً واعدًا لمواجهة التحديات البيئية في قطاع البناء عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد.
ويقول البروفيسور عثمان أوزبولوت من قسم الهندسة المدنية والبيئية في جامعة فرجينيا: “كان هدفنا تصميم خرسانة قابلة للطباعة تتسم بقوة أعلى وصديقة للبيئة”، مشيراً إلى أن إضافة الجرافين إلى الأسمنت LC2 تتيح فرصة فريدة لخفض انبعاثات الكربون مع الحفاظ على القوة والمرونة اللازمة لتطبيقات البناء المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
قاد هذه الدراسة الباحثة الزائرة طوبى بايتاك والباحث الدكتور توفيق قديه، طلاب الدكتوراه في مختبر البنية التحتية المتقدمة والمرنة بجامعة فرجينيا، بالتعاون مع مجلس أبحاث النقل في فيرجينيا (VTRC)، حيث تمت إضافة الجرافين، المعروف بخصائصه الميكانيكية الفائقة، إلى الأسمنت LC2 مما حسّن أداءه بشكل ملحوظ في تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد.
وتقول الباحثة بايتاك: “هذه الابتكارات أساسية لمستقبل البناء، وأنا فخورة بأن أكون جزءًا من فريق يقود هذا التقدم”.
كما شملت الدراسة تقييم الأثر البيئي للمادة الجديدة، أجراه الباحث ما بعد الدكتوراه جانغفان جيانغ بالتعاون مع البروفيسورة ليزا كولوسي بيترسون من قسم الهندسة البيئية بجامعة فرجينيا. وأظهرت النتائج أن هذه الخرسانة المطورة يمكن أن تخفض انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة تصل إلى 31% مقارنة بمزيج الخرسانة القابل للطباعة التقليدي.
ويضيف جيانغ: “كانت رؤية الأثر البيئي الكامل لهذه المادة الخرسانية الجديدة مهمة للغاية، فهي تقدم أداء ميكانيكياً أفضل وأثرًا بيئيًا أقل، مما يجعل تقنية البناء بالطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر استدامة مقارنة بالطرق التقليدية التي تنتج كميات أكبر من الكربون”.
بدورها، أشادت البروفيسورة كولوسي بيترسون بالتأثير الإيجابي للبحث على قطاع البناء، قائلة: “من المثير رؤية العلم يقودنا نحو ممارسات بناء أكثر مراعاة للبيئة”.
وأتاح التعاون مع مجلس أبحاث النقل في فيرجينيا (VTRC) للفريق إمكانية تقييم إمكانيات التطبيق الفعلية لهذه المادة في البنية التحتية للنقل، مما يعزز من جدوى استخدامها في مشاريع واقعية. ويضيف أوزبولوت: “هذا التعاون كان أساسيًا لاكتشاف الخصائص الأساسية لهذا النوع الجديد من الخرسانة”.
ويختم قديه قائلاً: “من الرائع أن نكون جزءًا من مشروع يلبي المتطلبات التقنية للبناء الحديث ويعالج الحاجة الملحة لاستخدام مواد أكثر مراعاة للبيئة”.
ضم الفريق البحثي طوبى بايتاك من جامعة إسطنبول التقنية كزائرة في جامعة فرجينيا، وتوفيق قديه، وجانغفان جيانغ، وليزا كولوسي، وعثمان أوزبولوت من جامعة فرجينيا، إضافة إلى العالم الباحث غابرييل آرس من مجلس أبحاث النقل في فيرجينيا.
نُشرت هذه الدراسة في مجلة Journal of Building Engineering تحت عنوان “الأداء الريولوجي والميكانيكي والبيئي للمركبات الإسمنتية القابلة للطباعة والمعززة بالجرافين مع الحجر الجيري والطين الكلسي”، وقد مولت الدراسة جزئياً عبر برنامج 3 Cavaliers بجامعة فرجينيا ومجلس البحوث العلمية والتكنولوجية في تركيا (TUBITAK).
