Lacroix Des chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) ont développé la capacité d’utiliser du verre recyclé dans l’impression 3D.
Le verre est un matériau qui peut être recyclé à 100 % sans perte de qualité, mais c’est l’un des varieties de déchets les moins recyclés. Le verre est composé de dioxyde de silicium, ou de silice, qui est un composant majeur du sable, et offre donc un potentiel inexploité significant à recycler dans d’autres produits.
Dans le même temps. de l’urbanisation et du développement des infrastructures, le monde est confronté à une pénurie de sable.
Pour ces raisons, l’équipe de recherche de NTU cherche à trouver des moyens de recycler le verre en l’imprimant en 3D dans des objets à use quotidien.
Lors des checks de compression en laboratoire et des assessments de qualité des filaments (résistance). ce qui signifie que le mélange de béton spécial est suffisamment fluide pour s’écouler à travers les tuyaux et buse d’impression.
Une nouvelle voie pour recycler le verre
seuls 13 % des 74 000 tonnes de déchets de verre générés dans le pays ont été recyclés en 2021. Sans être pleinement exploités à d’autres fins, la plupart des déchets de verre se retrouvent dans incinérateurs avant d’être éliminés dans une décharge.
Alors que des scientifiques ailleurs ont décrit l’utilisation du verre dans des mélanges de béton, aucun d’entre eux n’a été en mesure d’imprimer en 3D avec succès une composition à l’aide d’un mélange de béton à foundation de verre, jusqu’à présent.
Le chercheur principal de l’étude, le professeur Tan Ming Jen de la NTU Faculty of Mechanical and Aerospace Engineering (MAE), a déclaré : « Le principal défi dans la formulation de mélanges de béton imprimables en 3D est de déterminer la quantité de chaque composant à ajouter pour obtenir un Composition structurellement solide avec un minimum amount de défauts. Notre équipe a trouvé une formule réalisable, démontrant pour la première fois que le verre peut en effet être utilisé pour imprimer en 3D un banc avec une excellente intégrité structurelle.
“La recherche illustre également le strategy d'”économie circulaire”. 70 % du verre est composé de dioxyde de silicium, ou de silice. Ce que fait notre recherche, c’est essentiellement de retourner la silice trouvée dans le verre pour qu’elle soit réutilisée comme sable dans notre Mélange de béton d’impression 3D”, a ajouté le professeur Tan.
À la suite de la réussite de la preuve de strategy.
Le scientifique de NTU était également à l’origine du projet de salle de bain imprimée en 3D en 2019. soit la moitié du temps nécessaire à la building conventionnelle de la même set up.
La dernière innovation est un exemple de recherche révolutionnaire qui soutient le program stratégique NTU 2025, qui vise à relever les grands défis de l’humanité en matière de durabilité et à accélérer la traduction des découvertes de la recherche en improvements qui atténuent l’impact humain sur l’environnement.
Remplacement du sable dans le béton
le béton repose sur le sable comme ingrédient essentiel pour assurer sa durabilité.
dans le monde entier, l’extraction agressive de sable des rivières a entraîné des pollutions, des inondations et d’autres conséquences environnementales.
Le leading auteur de l’étude dirigée par NTU, Andrew Ting, chercheur au SC3DP, a déclaré : « Nos recherches ont montré que le verre recyclé peut être utilisé pour remplacer jusqu’à 100 % du sable dans le béton pour l’impression 3D. Le résultat est un banc en béton avec une résistance mécanique répondant aux normes industrielles acceptables. la viewpoint d’utiliser du verre recyclé dans le bâtiment et la design devient moreover attrayante. Nous pensons que notre développement a grand potentiel pour soulager la demande en sable de ce secteur à l’avenir.”
De plus, comme le verre est un matériau naturellement hydrophobe, c’est-à-dire qu’il n’absorbe pas l’eau.
Remark le banc en forme de L est imprimé en 3D
l’équipe de recherche de NTU a établi les paramètres optimaux pour le mélange de béton de verre recyclé qui lui permettrait d’être imprimé en 3D.
Les composants du mélange comprennent du verre recyclé broyé en différentes courses de taille (moyenne, fine et superfine), un produit de ciment professional, de l’eau et d’autres additifs.
Pour permettre l’impression, l’équipe a ajusté les systèmes de contrôle de l’imprimante 3D pour faire correspondre le débit de la buse aux propriétés de durcissement du béton.
L’impression a ensuite été réalisée en une seule fois à l’aide d’une imprimante robotique portique à 4 axes qui a un quantity d’impression de 1,2 mètre x 1,2 mètre x 1 mètre. Le mélange de béton spécialement conçu a été acheminé vers une pompe et transporté vers une buse montée sur le bras robotique, déposant le matériau couche par couche selon le plan numérique.
La technologie et le savoir-faire utilisés dans ce projet de recherche sont protégés par une divulgation de technologie déposée par l’intermédiaire de la société d’innovation et d’entreprise de NTU, NTUitive.
À l’avenir, l’équipe de recherche NTU. examinera l’impression 3D à plus grande échelle et des buildings moreover diverses en utilisant le mélange de béton de verre recyclé, et optimisera l’algorithme d’impression pour des performances constantes.
