عمان برای ایجاد انقلابی در ساخت و ساز، روی چاپ سه بعدی سرمایهگذاری میکند: این برای سرمایهگذاران و کارآفرینان چه معنایی دارد؟
مسقط، ۲۲ دسامبر - عمان با ادغام فناوریهای چاپ سهبعدی در محیط ساختهشده از طریق همکاری بین دانشگاه و صنعت، به عنوان یک رهبر در نوآوریهای ساختمانی در حال پیشرفت است. از تحقیقات پیشگامانه در مورد مواد در دانشگاه سلطان قابوس (SQU) گرفته تا کاربرد عملی ساختمانهای چاپ سهبعدی، این سلطنت در حال بررسی این است که چگونه اتوماسیون میتواند هزینهها را کاهش دهد، انتشار گازهای گلخانهای را کاهش دهد و روشهای ساختوساز را مدرن کند. دکتر محمد بلال وارث، دانشیار SQU، در انجمن ساخت سبز عمان تأکید کرد که چاپ سهبعدی بتن با اهداف چشمانداز ۲۰۴۰ عمان مبنی بر تقویت اقتصاد مبتنی بر دانش و نوآوری، همسو است.
دکتر واریس توضیح داد که چاپ سهبعدی بتن، یک فرآیند مبتنی بر اکستروژن که شامل اختلاط، پمپاژ و رسوب دقیق است، ساختوساز سریعتری را ارائه میدهد، ضایعات را به حداقل میرساند و انعطافپذیری معماری بیشتری را ممکن میسازد. با این حال، او خاطرنشان کرد که چالش اساسی در رفتار مواد نهفته است و طراحی مخلوط بتن را ضروری میکند. او اظهار داشت: «برخلاف بتن معمولی، یک مخلوط قابل چاپ سهبعدی نه تنها باید استانداردهای مقاومت و دوام، بلکه الزامات مربوط به قابلیت پمپاژ و عملکرد اکستروژن را نیز برآورده کند.»
این تحقیق که توسط دانشگاه SQU انجام شده است، بر ایجاد بتن قابل چاپ سهبعدی با استفاده از مواد محلی عمانی مانند خاک رس و سنگ آهک تمرکز دارد که هم از پایداری و هم از انعطافپذیری زنجیره تأمین پشتیبانی میکند. در سطح جهانی، بسیاری از بتنهای قابل چاپ به شدت به سیمان پرتلند معمولی (OPC) وابسته هستند که با اهداف ساخت و ساز بدون کربن در تضاد است. دکتر واریس، سیمان رس آهکی کلسینه شده (LC3) را به عنوان جایگزینی که به طور قابل توجهی انتشار گازهای گلخانهای را کاهش میدهد و خواص رئولوژیکی و مکانیکی را بهبود میبخشد، برجسته کرد.
او گفت: «منابع فراوان خاک رس و سنگ آهک عمان، چاپ سهبعدی مبتنی بر LC3 را هم عملی و هم از نظر استراتژیک سودمند میکند.» این تیم، مواد معدنی کلیدی رسی - کائولینیت، ایلیت و مونتموریلونیت - را که در عمان رایج و برای چاپ سهبعدی مناسب هستند، شناسایی کرد. آنها با استفاده از تکنیکهای پیشرفتهای مانند XRF و XRD، خواص مواد معدنی را برای بهینهسازی فرمولاسیونهای ترکیبی نقشهبرداری کردند.
یکی از جنبههای قابل توجه این پروژه، مقیاس و جزئیات آن است. این تیم ۲۸۷ مخلوط بتن را توسعه داده و آزمایش کردند و قابلیت چاپ، رئولوژی و عملکرد مکانیکی را با یک چاپگر سهبعدی در مقیاس کوچک در SQU ارزیابی کردند. با توجه به ماهیت غیرایزوتروپیک بتن چاپ سهبعدی، مقاومت در جهتهای مختلف متفاوت است. دکتر واریس توضیح داد: «ما خواص مکانیکی را در هر سه جهت اندازهگیری کردیم تا رفتار سازهای را به طور کامل درک کنیم.»
با بهرهگیری از این دادههای گسترده، محققان مدلهای یادگیری ماشینی ایجاد کردند که با دقت ۹۵۱TP3T در پیشبینی استحکام و قابلیت چاپ بر اساس کانیشناسی خاک رس عمل میکنند. او افزود: «با دانستن ترکیب معدنی نمونههای خاک رس - به عنوان مثال، از دوقم - مدل ما میتواند عملکرد را قبل از چاپ پیشبینی کند.» این تیم همچنین با مواد بازیافتی مانند نانولولههای کربنی از لاستیکهای ضایعاتی و کاتالیزورهای مصرفشده آزمایشهایی انجام داد و خواص مکانیکی و حرارتی را افزایش داد.
در بخش صنعت، این نوآوریها در حال جلب توجه هستند. عثمان المنظری، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل اینوتک، نحوه بهکارگیری اصول مشابه توسط شرکتشان را در عمل به اشتراک گذاشت. او گفت: «واردات چاپگرهای سهبعدی پیشرفته، هزینهها را دو یا سه برابر میکند و این مفهوم را تضعیف میکند.» در پاسخ، اینوتک اولین چاپگر سهبعدی ساختمانی ساخت داخل عمان را طراحی و تولید کرد و هزینههای دستگاه را در مقایسه با گزینههای بینالمللی تقریباً 60% کاهش داد.
المنظری گزارش داد: «چاپگر ما به مدت سه سال در گرمای شدید تابستان و باران زمستان کار کرده است و مشکلات تعمیر و نگهداری آن به طور قابل توجهی کمتر از دستگاههای وارداتی بوده است.» اینوتک بیش از ۱۴ سازه چاپ سهبعدی، از جمله نمازخانه، توالتهای عمومی و ساختمانهای آزمایشی را برای شرکت توسعه نفت عمان (PDO) تحویل داده است. پروژههای بزرگتری مانند مساجد، مدارس و ساختمانهای تجاری اکنون در حال انجام است.
در حالی که هزینهها همچنان کمی بالاتر از ساخت و ساز سنتی است، المنظری همچنان خوشبین است. او گفت: «پنج سال پیش، چاپ سهبعدی یک داستان علمی تخیلی بود. با تحقیق و توسعه مداوم و استفاده از مواد محلی مانند LC3، من معتقدم که به زودی رقیب ساخت و ساز متعارف خواهد شد.»
روی هم رفته، این تلاشهای دانشگاهی و کارآفرینی نشان میدهد که چاپ سهبعدی در عمان فراتر از آزمایش حرکت میکند و پایه و اساسی برای یک بخش ساختوساز پایدارتر، خودکارتر و محلیتر ایجاد میکند.
تحلیل ویژه از عمانت | بازار عمان را کشف کنید
تمرکز استراتژیک عمان بر ... بومیسازی چاپ سهبعدی بتن با استفاده از مواد بومی مانند خاک رس و سنگ آهک، بخش ساخت و ساز را به عنوان پیشگام در نوآوری پایدار همسو با چشمانداز ۲۰۴۰ قرار میدهد. برای مشاغل و سرمایهگذاران، این امر فرصتی ایجاد میکند. فرصت عالی برای سرمایهگذاری روی فناوریهای ساختمانی کمهزینهتر و سازگار با محیط زیست و حمایت از سرمایهگذاریهای فناوری محلی نوظهور که وابستگی به واردات را کاهش میدهند. کارآفرینان باهوش باید مشارکت در تحقیق و توسعه و تولید راهحلهای چاپ سهبعدی سفارشی را در نظر بگیرند، زیرا این بخش آماده رشد سریع و ایجاد تحول در روشهای سنتی ساخت و ساز است.
