کوی دانش - kooy

مقاومت ستون چاپی سه بعدی در برابر زلزله

مقاومت ستون چاپی سه بعدی در برابر زلزله
25 مهر
10:48 1393
در طی پنج سال اخیر شاهد تحول بزرگی در زمینه چاپگرهای 3 بعدی بوده ایم که رقابت در زمینه های قیمت ، سایز و رزولوشن چاپ را شامل می شود . بیشتر مهندسان و طراحان، تمرکز خودشان را روی تنظیم دستگاه های چاپ گذاشته اند، اما معماری از شرکتی کالیفرنیایی به نام "Emerging Objects " تلاش خودش را روی بنیاد سازه ای و مواد تشکیل دهنده چاپهای سه بعدی معطوف کرده و نتیجه آن طراحی ستونی سه بعدی است که در برابر زلزله مقاوم است.

این طرح که "ستون لرزه" نام گرفته با الهام از تکنیک بنایی هندیان باستان و گروهی از قبایل آمریکای جنوبی و با به کارگیری ابزارهای مدرنِ خلق سازه بوجود آمده است و توان تحمل شوک های لرزه ای را بدون اینکه آرماتور یا ساروج در آن استفاده شده باشد خواهد داشت. در سیستم به کار رفته برای این ستون، آجرها با استفاده از نرم افزارهای CAD طراحی می شوند تا مانند پازل 3 بعدی درکنار هم قرارگرفته و سپس روی بتن چاپ شوند. پس از مونتاژ آجرها، با استفاده از خواص چفت شدن آنها و جلوگیری از حرکت افقی ستون، امکان مقاومت در برابر زلزله را فراهم می کند.

جایگزینی ستون های چاپگری 3 بعدی، به جای تکنیک تولید سنتی ِسرامیکی مزیت های بسیاری دارد چراکه آجرها توخالی هستند و مقاومت بالایی نسبت به وزن سازه ایجاد می کنند. هرکدام از آجرها به همراه کدی چاپ می شود که بنا از روی آن متوجه ترتیب چیدمان می شود.دستگیره های تعبیه شده روی هرآجر، مونتاژ آنها رابه آسانی بازی لِگو کرده و برطبق محاسبات معماری، می توان از این تکنیک برای ساخت دیوارهایی با مقاومت بالا بهره برد به طوریکه  مهندس معمار رونالدرائل می گوید: "باوجودیکه تجربه ای در زمینه اتصالات بود، اما توانستیم سازه های چاپ شده 3 بعدی را خلق کنیم که در قیاس با بتن تقویت شده بسیار مقاوم تر هستند. علاوه براین، داریم بر روی افزایش قدرت کشسانی مواد نیز با استفاده از فیبرهای تقویتی کار می کنیم". 

استخوان، نمک و خاک اره

جالب است که بدانید قصد طراحان این سازه به هیچ وجه طراحی سازه ای مقاوم در برابر لرزش نبوده است. بلکه در واقع این موفقیت به واسطه بررسی مواد مختلف رخ داد که شامل خاک اره، تایرهای بلا استفاده، نمک و استخوان پودر شده به عنوان مصالح ساخت کارآمد، و هرچند عجیب و غریب، می شد. 

چاپ با استفاده از چنان مصالح غیرعادی شاید به نظر دوز و کلک بیاید، اما مسئولان Emerging Objects، رونالد رائل استادیار دپارتمان معماری در دانشگاه کالیفرنیا و برکلی و ویرجینیا سن فراتللو، استادیار دپارتمان طراحی در دانشگاه دولتی سن خوزه به طور جدی به بحث مصالح منحصر به فرد پرداخته اند. این دو نفر به همراه تیمی ده نفره ابتدا دست به کار ساخت اشیای کم حجم مثلا کاشی، صفحات نمایش و لوازم خانگی شدند، اما حالا به سرعت در حال افزایش ظرفیت تولید خود هستند تا منطبق با اهداف جاه طلبانه معماری شان باشد.

شرکت Emerging Objects در این مسیر از دستگاه های بسیار پیشرفته ای استفاده می کند که معمولا از چسب یا حرارت لیزری در آنها بهره گیری می شود تا لایه هایِی را  به هم بچسبانند که از جنس پودرهای پلاستیکی هستند و به شیوه خاصی شکل داده شده اند. البته چاپگرهای آخرین مدلی که آنها استفاده می کنند بسیار قوی هستند، به اندازه ای که می توانند حتی اشکال پیچیده ای همانند بطری کلاین (Klein Bottle- در علم ریاضی، بطری کلیان نمونه ای از سطح غیرجهت دار است) را نیز از قهوه آسیاب شده بسازند، حال اگر طراح به اندازه کافی تجربه داشته باشد و جرات کار کردن با دستگاهی با قیمت شش رقمی را هم داشته باشد، می توان اشکال بسیار پیچیده تری را هم تولید کرد.

این راهبرد تا حدودی مغایر با اصول فعلی می باشد و هنوز باید بر روی برخی تجربیات مثل چاپ با استفاده از استخوان و لاستیک تحقیق کرد تا بتوان با استفاده از این روش ها محصول کاملتری را تولید کرد. وقتی کشف مهمی رخ می دهد معمولا این کشف چشمگیر است، همانطور که درمورد صفحه نمایش تولیدی این تیم از جنس گردو هم دیدیم. این محصولِ بازیافتی که از خاک اره درختی سخت چوب ساخته شده است با استفاده از چسبی خاص به هم جوش داده شده و برای تقسیم فضای یک اتاق به صورت مجموعه ای از پنل ها استفاده شده و مجددا جان گرفت. در این صفحه، فرمی متعلق به قرن 21 با پتینه ای قرن هفدهمی ترکیب شده است.

سن فراتللو می گوید: "بیشتر قسمت تحقیقی که ما انجام می دهیم مربوط به بررسی گذشته است که تاکنون هم قسمت اعظم آن انجام شده است، ما عاشق تکیه بر فن آوری های درخشانی هستیم که قبل از عصر کنونی مان ابداع شدند و دوست داریم در موردشان مطلع شویم". 

نیم دوجین معمار و مهندس به صورت جدی روی چاپ سه بعدی در ابعاد معماری کار می کنند، اما تقریبا همه آنها روی مبحث اندازه چاپ متمرکز هستند. هدف همگی این افراد ساخت خانه در ابعاد واقعی است– یعنی همه اجزای یک خانه از قبیل دیوار و سقف و غیره- و می خواهند همه این اجزا در یک بار عملیات چاپ ساخته شود. اما رائل و سن فراتللو کار متفاوتی را در پیش گرفته اند و وظیفه خودشان را دسته بندی سیستم ها و اجزایی می بینند که نیازهای معماری مختلف انسان را برطرف سازند. درحالیکه دیگران هم و غمشان را بر روی اثبات ممکن بودن ساخت خانه ای با استفاده از چاپ سه بعدی گذاشته اند، رائل و سن فراتللو خود را مشغول طراحی خانه ای کرده اند که افراد بخواهند به واقع در آن زندگی کنند. 

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
کشف گودالی  در مریخ که  میلیونها سال یک دریاچه بوده است.

کشف گودالی در مریخ که میلیونها سال یک دریاچه بوده است.

بشر سالهاست که در اندیشه پیدا کردن آب روی سیاره مریخ به جست و جو می پردازد و حالا به وسیله کاوشگر "Curiosity" جزئیات بیشتری درباره چگونگی نگهداری رطوبت و آب روی این سیاره سرخ یافته است. ناسا اعلام کرده گودال "Gale Crater" که توسط کاوشگر "Curiosity" از سال 2012 مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است، میلیون ها سال یک دریاچه بزرگ بوده است و بیش از 150کیلومتر پهنا داشته است...

مطالعه متن کامل
کوچکترین آنتن تلویزیونی دنیا

کوچکترین آنتن تلویزیونی دنیا

محققان کوچکترین آنتن تلویزیونی دنیا را ساخته اند. جالب آنکه عملکرد این آنتن حتی در شرایط خاص هم بسیار خوبست. این آنتن توسط دانشگاه مورلاس (UAEM) در مکزیک توانست شبکه های آنالوگ و دیجیتال را بخوبی دریافت کند در حالیکه صرفا 11 سانتی متر بلندا و 6.5 سانتی متر عرض صفحه حامل و 6 میلیمتر ضخامتِ خود آنتن بود و تنها 12 گرم وزن داشت.

مطالعه متن کامل
چگونه آیکون‌های بیشتری روی صفحه نمایشِ سامسونگ گلکسی S6 و گلکسی Note5 قرار دهیم؟

چگونه آیکون‌های بیشتری روی صفحه نمایشِ سامسونگ گلکسی S6 و گلکسی Note5 قرار دهیم؟

تعداد زیادی از کاربران تمایل به استفاده از لانچرهای third party دارند. دلیل اول اینکه وقتی شما زمانِ زیادی را با گوشی هوشمند خود سپری می‌کنید خوب است بتوانید از برخی روش‌های جدید برای زیباتر کردن گوشی خود استفاده کنید. دلیل دوم اینکه با استفاده از آن می‌توانید تعداد زیادی آیکون را روی صفحه نمایش‌ِ اصلی قرار دهید و اکثر برنامه‌ها را در دسترس داشته باشید.

مطالعه متن کامل
تنظیم قند خون با کنترل از راه دور

تنظیم قند خون با کنترل از راه دور

افرادی که از دیابت نوع یک رنج می برند، نیاز دارند تا برای تنظیم قند خون خود به طور منظم انسولین تزیق نمایند، اقدامی که نیازمند توجه و هوشیاری ویژه است. اما مطالعات جدید انجام شده توسط موسسه پلی تکنیک Rensselaer بیان می کند که بکارگیری روش های آسانتر دور از دسترس نیست، بطوریکه دانشمندان این موسسه توانسته اند با کمک کنترل از راه دور، تولید انسولین را از طریق تولید امواج الکترومغناطیسی در موش ها کنترل و تنظیم کنند.

مطالعه متن کامل
انگل های مخاطی عجیب وغریب در اصل عروس دریایی هستند

انگل های مخاطی عجیب وغریب در اصل عروس دریایی هستند

به گفته محققان، انگل های میکروسکوپی که صرفا چند سلول بزرگ هستند، در اصل عروس های دریایی می باشند که تا حد زیادی تغییر شکل فیزیکی پیدا کرده اند. بنا به گفته محققان این یافته می تواند تعریف قلمرو حیوانات را گسترش بدهد.

مطالعه متن کامل