Исследовательская группа Массачусетского технологического института использует 3D-сканирование для переработки древесных отходов

Исследователи Массачусетского технологического института подготовили и установили представление в кампусе Массачусетского технологического института, используя вилки деревьев в качестве структурных элементов. В будущем они планируют использовать свой процесс для создания этого полного внешнего оборудования..

Краткое описание погружения:

  • Части деревьев необычной формы, такие как Поскольку узлы и вилки обычно выбрасываются или превращаются в мульчу, исследователи из Массачусетского технологического института изучают, как использовать уникальные свойства этих одноразовых элементов в качестве строительных компонентов, согласно пресс-релизу Массачусетского технологического института.
  • «Y» Согласно пресс-релизу, секции, где ветви соединяются со стволом, можно использовать в строительстве в качестве несущих элементов, и они могут быть достаточно прочными, чтобы выдерживать критические нагрузки. Адъюнкт-профессор Массачусетского технологического института Кейтлин Мюллер и ее команда исследуют, как использовать эти выброшенные куски дерева для замены стальных или бетонных строительных частей, которые наносят большой ущерб окружающей среде.
  • Обычные подходы к утилизации пиломатериалов — превращение их в садовую мульчу или гранулы для сжигания — выделяют углерод в атмосферу, говорится в сообщении. Кроме того, по данным Института инженеров-строителей, древесина обеспечивает естественную форму связывания углерода. Исследование проводится на фоне растущего спроса на низкоуглеродные конструкции и строительные материалы, поскольку строительная отрасль все больше беспокоится об изменении климата, говорится в релизе.

Суть:

Хотя покупатели пиломатериалов отдают предпочтение прямым волокнам древесины, которые лучше всего подходят для прямых конструкций, Мюллер рассказал Construction Dive, что в последнее время отрасль проявляет интерес к возможностям необычных или нетрадиционных форм.

«У меня было чувство, и у других тоже было это, я думаю, что есть эта удивительная внутренняя структура волокон, которая обеспечивает, по сути, жесткое соединение момента в ветке дерева», – сказал Мюллер. «Каждая ветвь дерева представляет собой консоль, состоящую из действительно сложных, переплетенных, трехмерно изогнутых внутренних волокон древесины. Сегодня у нас нет возможности сделать это с помощью 3D-печати или других искусственных производственных процессов».

Мюллер сказал, что, хотя это исследование может не привести к тому, что строители немедленно начнут использовать сучки деревьев в строительстве, оно может вдохновить их на поиск альтернативных способов использования материалов вместо того, чтобы выбрасывать их в мусор.

Древесные отходы

Чтобы найти подходящие вилы для деревьев, Мюллер обратился за помощью в Управление городского лесного хозяйства города Сомервилл, штат Массачусетс, которое ведет цифровую инвентаризацию более 2000 уличных деревьев. включая данные о местоположении, диаметре и состоянии, согласно сообщению.

Когда ряд деревьев был вырублен, чтобы освободить место для новой школы, рабочие отправили отходы в Массачусетский технологический институт, где исследователи обрезали, отсканировали и задокументировал вилки. Затем они выполнили 3D-сканирование частей и представили их в базе данных в виде трех прямых стержней, соединяющихся в одной точке. Используя это представление, исследователи смогли сопоставить эти деревянные детали с узлами, которые используются в архитектуре.

Согласно исследованию Массачусетского технологического института, проведенному в 2019 году, на бетонную промышленность приходится 8 % глобальных выбросов углекислого газа. по данным Международного энергетического агентства, на сталелитейную промышленность приходится еще 7%. По мере того как изменение климата ухудшается, строители и застройщики все чаще ищут более экологичные стратегии строительства.

Например, компания Lendlease строит высотное здание в Чикаго из низкоуглеродистого бетона, а исследователи из Вустерского политехнического института создают бетон, удаляющий углерод из атмосферы и поглощающий его. Строительные компании, такие как Webcor, ставят перед собой амбициозные цели по сокращению отходов.

«Я думаю, что в этой идее есть что-то действительно захватывающее, потому что она связывает императив устойчивого развития с новым словарем дизайна и новыми цифровыми технологиями. «, — сказал Мюллер. «Я думаю, что в этом есть что-то такое, что делает эту работу особенной».