क्या होगा यदि निर्माण सामग्री को एक साथ रखा जा सके और लेगो ईंटों की तरह आसानी से अलग किया जा सके?इस तरह की पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य चिनाई को इमारत के जीवनकाल के अंत में अलग कर दिया जाएगा और एक टिकाऊ चक्र में एक नई संरचना में फिर से जोड़ा जाएगा जो समान भौतिक भवन ब्लॉकों का उपयोग करके इमारतों की पीढ़ियों की आपूर्ति कर सकता है।
वृत्ताकार निर्माण के पीछे यही विचार है, जिसका उद्देश्य जब भी संभव हो किसी भवन की सामग्रियों का पुन: उपयोग करना और नई सामग्रियों के निर्माण को कम करना और उपयोग को कम करना है।निर्माण उद्योगका "अवशोषित कार्बन", जो किसी भवन के निर्माण से लेकर विध्वंस तक, हर प्रक्रिया से जुड़े ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को संदर्भित करता है।
अब एमआईटी इंजीनियर, सर्कुलर निर्माण की पर्यावरण क्षमता से प्रेरित होकर, 3डी-मुद्रित, पुनर्नवीनीकरण से बनी एक नई तरह की पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य चिनाई विकसित कर रहे हैं।काँच.एमआईटी स्पिनऑफ़ इवनलाइन द्वारा प्रदान की गई एक कस्टम 3डी ग्लास प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके, टीम ने मजबूत, बहुस्तरीय ग्लास ईंटें बनाई हैं, प्रत्येक आठ की आकृति के आकार में है, जो कि लेगो ईंटों की तरह ही इंटरलॉक करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।
यांत्रिक परीक्षण में, एक कांच की ईंट ने कंक्रीट ब्लॉक के समान दबाव का सामना किया।एक संरचनात्मक प्रदर्शन के रूप में, शोधकर्ताओं ने इंटरलॉकिंग ग्लास ईंटों की एक दीवार का निर्माण किया।उनकी कल्पना है कि 3डी-प्रिंट योग्य कांच की चिनाई को भवन के अग्रभागों और आंतरिक दीवारों के लिए पुनर्चक्रण योग्य ईंटों के रूप में कई बार पुन: उपयोग किया जा सकता है।
एमआईटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर कैटलिन बेकर कहते हैं, "ग्लास एक अत्यधिक पुनर्नवीनीकरण योग्य सामग्री है।""हम कांच ले रहे हैं और इसे चिनाई में बदल रहे हैं, जिसे संरचना के जीवन के अंत में, अलग किया जा सकता है और एक नई संरचना में फिर से जोड़ा जा सकता है, या प्रिंटर में वापस चिपकाया जा सकता है और पूरी तरह से अलग आकार में बदल दिया जा सकता है। यह सब बनता हैएक टिकाऊ, गोलाकार निर्माण सामग्री के हमारे विचार में।"
एमआईटी के पूर्व स्नातक छात्र और एमआईटी की मीडिया लैब और लिंकन प्रयोगशाला दोनों में शोधकर्ता माइकल स्टर्न, जो इवनलाइन के संस्थापक और निदेशक भी हैं, कहते हैं, "एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में ग्लास लोगों के दिमाग को थोड़ा तोड़ देता है।""हम दिखा रहे हैं कि यह वास्तुकला में जो किया गया है उसकी सीमाओं को आगे बढ़ाने का एक अवसर है।"
बेकर और स्टर्न, अपने सहयोगियों के साथ, अपने ग्लास ईंट डिज़ाइन का विवरण देते हैंअध्ययनजर्नल में छप रहा हैग्लास संरचनाएं और इंजीनियरिंग.उनके एमआईटी सह-लेखकों में इवनलाइन में एथन टाउनसेंड के साथ मुख्य लेखक डैनियल मासिमिनो और चार्लोट फोलिनस शामिल हैं।
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नए गोलाकार चिनाई डिजाइन की प्रेरणा आंशिक रूप से एमआईटी की ग्लास लैब में पैदा हुई, जहां बेकर और स्टर्न, जो उस समय स्नातक छात्र थे, ने पहली बार कांच उड़ाने की कला और विज्ञान सीखा।
"मुझे सामग्री आकर्षक लगी," स्टर्न कहते हैं, जिन्होंने बाद में पिघले हुए पुनर्नवीनीकरण ग्लास को प्रिंट करने में सक्षम एक 3 डी प्रिंटर डिजाइन किया - एक परियोजना जो उन्होंने मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग में अध्ययन के दौरान शुरू की थी।"मैंने सोचना शुरू कर दिया कि ग्लास प्रिंटिंग कैसे अपनी जगह पा सकती है और दिलचस्प चीजें कर सकती है, निर्माण एक संभावित मार्ग है।"
इस बीच, बेकर, जिन्होंने एमआईटी में एक संकाय पद स्वीकार किया, ने विनिर्माण और डिजाइन के प्रतिच्छेदन और नई प्रक्रियाओं को विकसित करने के तरीकों की खोज शुरू की जो नवीन डिजाइनों को सक्षम बनाती हैं।
बेकर कहते हैं, "मैं ग्लास और उसके ऑप्टिकल गुणों और पुनर्चक्रण जैसी दिलचस्प विशेषताओं वाली चुनौतीपूर्ण सामग्रियों के लिए डिजाइन और विनिर्माण स्थानों का विस्तार करने को लेकर उत्साहित हूं।""जब तक यह दूषित नहीं है, आप ग्लास को लगभग असीमित रूप से रीसायकल कर सकते हैं।"
उन्होंने और स्टर्न ने मिलकर यह देखा कि क्या और कैसे 3डी-प्रिंट करने योग्य ग्लास को पारंपरिक ईंटों की तरह मजबूत और स्टैकेबल संरचनात्मक चिनाई इकाई में बनाया जा सकता है।अपने नए अध्ययन के लिए, टीम ने ग्लास 3डी प्रिंटर 3 (जी3डीपी3) का उपयोग किया, जो इवनलाइन के ग्लास प्रिंटर का नवीनतम संस्करण है, जो भट्टी के साथ मिलकर कुचली हुई कांच की बोतलों को पिघले हुए, प्रिंट करने योग्य रूप में पिघलाता है, जिसे प्रिंटर फिर स्तरित पैटर्न में जमा करता है।
टीम ने सोडा-लाइम ग्लास का उपयोग करके प्रोटोटाइप ग्लास ईंटों को मुद्रित किया जो आमतौर पर ग्लासब्लोइंग स्टूडियो में उपयोग किया जाता है।उन्होंने लेगो ईंट पर स्टड के समान, प्रत्येक मुद्रित ईंट पर दो गोल खूंटियाँ शामिल कीं।खिलौने के ब्लॉकों की तरह, खूंटियाँ ईंटों को आपस में जुड़ने और बड़ी संरचनाओं में इकट्ठा होने में सक्षम बनाती हैं।
ईंटों के बीच रखी गई एक अन्य सामग्री कांच की सतहों के बीच खरोंच या दरार को रोकती है, लेकिन अगर ईंट की संरचना को नष्ट कर दिया जाता है और पुनर्नवीनीकरण किया जाता है तो इसे हटाया जा सकता है, साथ ही ईंटों को प्रिंटर में फिर से पिघलाया जा सकता है और नए आकार में बनाया जा सकता है।टीम ने ब्लॉकों को आठ की आकृति में बनाने का निर्णय लिया।
मासिमिनो कहते हैं, "आठ आकृति के साथ, हम ईंटों को सीमित कर सकते हैं और साथ ही उन्हें कुछ वक्रता वाली दीवारों में भी जोड़ सकते हैं।"
कदम पत्थर
टीम ने कांच की ईंटों को मुद्रित किया और एक औद्योगिक हाइड्रोलिक प्रेस में उनकी यांत्रिक शक्ति का परीक्षण किया, जिसने ईंटों को तब तक दबाया जब तक कि वे टूटना शुरू नहीं हो गईं।शोधकर्ताओं ने पाया कि सबसे मजबूत ईंटें उन दबावों को झेलने में सक्षम थीं जो कंक्रीट ब्लॉकों के दबाव के बराबर हैं।वे सबसे मजबूत ईंटें ज्यादातर मुद्रित ग्लास से बनाई जाती थीं, जिसमें एक अलग से निर्मित इंटरलॉकिंग सुविधा होती थी जो ईंट के निचले हिस्से से जुड़ी होती थी।
इन परिणामों से पता चलता है कि अधिकांश चिनाई वाली ईंटें मुद्रित ग्लास से बनाई जा सकती हैं, जिसमें एक इंटरलॉकिंग सुविधा होती है जिसे मुद्रित किया जा सकता है, ढाला जा सकता है, या एक अलग सामग्री से अलग से निर्मित किया जा सकता है।
बेकर कहते हैं, "कांच काम करने के लिए एक जटिल सामग्री है।""एक अलग सामग्री से बने इंटरलॉकिंग तत्वों ने इस स्तर पर सबसे अधिक आशाजनक प्रदर्शन किया।"
समूह इस बात पर विचार कर रहा है कि क्या ईंट की अधिक इंटरलॉकिंग सुविधा मुद्रित ग्लास से बनाई जा सकती है, लेकिन इसे डिज़ाइन को आगे बढ़ाने के लिए एक डीलब्रेकर के रूप में नहीं देखा जाता है।कांच की चिनाई की क्षमता को प्रदर्शित करने के लिए, उन्होंने इंटरलॉकिंग कांच की ईंटों की एक घुमावदार दीवार का निर्माण किया।इसके बाद, उनका लक्ष्य उत्तरोत्तर बड़ी, स्वावलंबी ग्लास संरचनाएं बनाना है।
स्टर्न कहते हैं, "हमें इस बात की अधिक समझ है कि सामग्री की सीमाएँ क्या हैं और इसे कैसे बढ़ाया जाए।""हम इमारतों पर पत्थर लगाने के बारे में सोच रहे हैं, और एक मंडप जैसी किसी चीज़ से शुरुआत करना चाहते हैं - एक अस्थायी संरचना जिसके साथ मनुष्य बातचीत कर सकते हैं, और जिसे आप फिर दूसरे डिज़ाइन में पुन: कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। और आप कल्पना कर सकते हैं कि ये ब्लॉक हो सकते हैंबहुत सारी जिंदगियां गुजारें।"
अधिक जानकारी:डैनियल मैसिमिनो एट अल, इंटरलॉकिंग ग्लास चिनाई इकाइयों का एडिटिव विनिर्माण,ग्लास संरचनाएं और इंजीनियरिंग(2024)।डीओआई: 10.1007/एस40940-024-00279-8
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उद्धरण:भवन संरचनाओं के लिए इंजीनियर 3डी प्रिंट मजबूत कांच की ईंटें (2024, 19 सितंबर)20 सितंबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-09-3d-sturdy-glass-bricks.html से
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