Специалисты Корнеллского университета рассказали о необычной технологии, которая в перспективе способна изменить подход к работам под водой. Речь идет о 3D-печати бетонных конструкций прямо на морском дне. Сейчас подводное строительство и ремонт считаются крайне сложными: процесс затягивается, обходится дорого и нередко вмешивается в жизнь местных экосистем. В Корнелле предлагают альтернативу в виде роботизированных принтеров и особой смеси, которая должна сохранять форму в воде и не разрушаться потоком. Важный нюанс: в составе материала планируется активно использовать донные отложения.
Как уточняет Cornell Chronicle, междисциплинарная команда под руководством Шрирамьи Наира, доцента кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды инженерного колледжа Дэвида А. Даффилда, и раньше занималась крупноформатной печатью бетоном на суше. В их распоряжении уже был промышленный робот массой около 6000 фунтов, с помощью которого отрабатывались технологии создания больших объектов.
Далее исследователи решили проверить, возможно ли перенести подобный подход на глубину в несколько метров. Поводом стал конкурс DARPA, где искали решения для печати бетонных конструкций под водой. По словам Наира, идея была простой: попробовать на практике и понять, где именно начнутся реальные трудности. В итоге догадка сработала, и проект получил грант на 1,4 млн долларов, но с условием показать ранние результаты и выполнить ряд требований.
Главной проблемой оказалась так называемая размываемость: в воде цемент может не схватываться, а буквально «уходить» в окружающую среду. Команда смогла обойти это за счет экспериментально подобранного баланса между вязкостью смеси и возможностью прокачивать ее через систему подачи. Испытания проводились в больших водяных резервуарах, где отрабатывались режимы печати.
Отдельное требование DARPA касалось состава: донные отложения должны стать основным ингредиентом. Это упрощает логистику и одновременно снижает воздействие на природу, поскольку используются материалы, уже находящиеся в зоне работ. Параллельно ученым пришлось заняться сенсорами и системами контроля, чтобы печать можно было корректировать даже при плохой видимости.
В Корнелле считают, что поставленные цели в целом достигнуты, а значит, традиционные методы подводного строительства со временем могут утратить актуальность. Впрочем, окончательную точку ставить рано: в марте команда представит разработку seafloor3D на соревновании DARPA, где вместе с пятью соперниками будет печатать подводную арку (фото: tomshardware.com).
