Satu pasukan penyelidik dari University of Virginia telah mencipta konkrit boleh cetak yang lebih mesra alam dengan memasukkan graphene ke dalam simen LC2. Bahan inovatif ini bertujuan untuk merevolusikan pembinaan dengan meningkatkan kekuatan dan ketahanan sambil mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 31%.
Dalam perkembangan penting yang bersedia untuk mengubah industri pembinaan, penyelidik dari University of Virginia telah melancarkan konkrit cetakan 3D yang inovatif yang menjanjikan untuk memajukan kedua-dua kemampanan alam sekitar dan integriti struktur. Pendekatan inovatif mereka menggabungkan bahan termaju, termasuk graphene, untuk mencipta komposit bersimen baharu yang bukan sahaja lebih kuat dan tahan lama tetapi juga lebih hijau.
Pasukan penyelidik, yang diketuai oleh sarjana pelawat Tuğba Baytak dan Tawfeeq Gdeh dari UVA yang kedua-duanya merupakan penyelidik kedoktoran di Makmal Infrastruktur Berdaya Tahan dan Lanjutan di UVA, telah berusaha untuk menangani kesan alam sekitar kaedah pembinaan tradisional.
"Matlamat kami adalah untuk mereka bentuk konkrit boleh cetak yang berprestasi lebih baik dan lebih mesra alam," kata Osman Ozbulut, seorang profesor di Jabatan Kejuruteraan Awam dan Alam Sekitar UVA, dalam satu Siaran akhbar. "Penambahan graphene kepada simen LC2 menawarkan peluang unik untuk mengurangkan pelepasan karbon sambil mengekalkan kekuatan dan fleksibiliti yang diperlukan untuk pembinaan cetakan 3D."
Baytak dan Gdeh bekerjasama dengan Majlis Penyelidikan Pengangkutan Virginia (VTRC) untuk meningkatkan sifat mekanikal simen LC2 dengan memasukkannya dengan graphene, bahan yang terkenal dengan kekuatannya yang luar biasa.
"Inovasi semacam ini penting untuk masa depan pembinaan, dan saya bangga menjadi sebahagian daripada pasukan memacu ke hadapan ini," kata Baytak dalam siaran berita.
Untuk menilai kesan alam sekitar konkrit baharu mereka, pasukan itu menjalankan Penilaian Kitaran Hayat (LCA).
Analisis, yang dijalankan oleh penyelidik pasca doktoral UVA, Zhangfan Jiang dan profesor kejuruteraan alam sekitar Lisa Colosi Peterson, menunjukkan bahawa konkrit LC2 dipertingkatkan graphene boleh mengurangkan pelepasan gas rumah hijau sebanyak kira-kira 31% berbanding konkrit boleh cetak konvensional.
"Dapat melihat jejak alam sekitar sepenuhnya bagi konkrit baharu ini adalah penting," tambah Jiang. "Ia bukan sahaja mempamerkan prestasi mekanikal yang lebih baik tetapi juga mempunyai impak alam sekitar yang lebih rendah, menjadikan teknologi pembinaan konkrit 3D lebih mampan berbanding kaedah percetakan 3D tradisional dengan pelepasan karbon yang lebih tinggi."
Keputusan yang menjanjikan LCA mencerminkan dedikasi pasukan UVA untuk membangunkan amalan bangunan yang lebih mampan.
"Adalah menggembirakan untuk melihat sains mendorong kami ke arah amalan bangunan yang lebih hijau," tambah Colosi Peterson.
Perkongsian mereka dengan VTRC memainkan peranan penting dalam mendedahkan sifat asas konkrit baharu ini, membolehkan pasukan menilai potensinya untuk aplikasi dunia sebenar dalam infrastruktur pengangkutan.
“Kerjasama VTRC adalah penting dalam mendedahkan sifat asas konkrit baharu ini,” tambah Ozbulut.
Memandangkan industri pembinaan mencari penyelesaian yang lebih mampan, kejayaan pasukan UVA menawarkan alat baharu yang berkuasa.
“Sangat menarik untuk menjadi sebahagian daripada projek yang menangani kedua-dua permintaan teknikal pembinaan moden dan keperluan mendesak untuk bahan yang lebih mesra alam,” kata Gdeh.
Kajian mereka ialah diterbitkan dalam Jurnal Kejuruteraan Bangunan.