ابتکار دانشمند ایرانی در تولید دیوار‌های چاپ سه بعدی با قابلیت رویش گیاهان

دانشمند ایرانی دانشگاه ویرجینیا و همکارانش موفق به ابداع روش جدید چاپ سه بعدی شدند که در آن از خاک آغشته به بذر استفاده می‌شود که می‌تواند برای ساخت دیوار‌ها و بام‌هایی با قابلیت رشد گیاه استفاده شود.

به گزارش پایگاه علم و پژوهش نیوز، احسان بهارلو، استادیار معماری دانشگاه ویرجینیا و همکارانش بر این باورند که با ترکیب خاک و دانه‌ها در «جوهر‌های خاک» قابل چاپ سه‌بعدی، می‌توان فضای سبز را نه فقط در بالای بنا که در بافتار اصلی معماری آن جای داد.
تیم بهارلو برای ساختن این دیوار‌های سبز، سرعت تولید افزودنی، کارایی هزینه و تقاضای کم انرژی را با مواد زیستی مبتنی بر منابع محلی تلفیق کرده اند.
این ماده ساختمانی این پتانسیل را دارد که نیاز به مصالح ساختمانی با آلایندگی بیشتر را کاهش دهد و جای آن‌ها را به یک جایگزین دایره‌ای دهد که به گفته محققان می‌تواند بار‌ها و بار‌ها قابل استفاده مجدد باشد.
استادیار ایرانی دانشکده معماری دانشگاه ویرجینیا می‌گوید: «این سیستم به چیزی جز مخلوط کردن خاک‌ها و گیاهان محلی با آب نیاز ندارد و البته مقداری برق برای جابه جایی مواد و راه اندازی پمپ حین چاپ. اگر به یک قطعه چاپی نیاز نداریم یا کیفیت مناسبی ندارد، می‌توانیم مواد را بازیافت کرده و مجدداً در بچ بعدی جوهر استفاده کنیم.»
این راه حل می‌تواند راه را برای ساختمان‌های بدون کربن هموار کند، زیرا پوشش گیاهی آن‌ها دی اکسید کربن را از جو خارج می‌کند. علاوه بر این، عناصر ساختمانی مانند دیوار‌ها و سقف‌های سبز را می‌توان با استفاده از این روش ساخت که مزایایی مانند عایق‌سازی طبیعی، جلوگیری از سیل و فراهم کردن فضای سبز برای مردم، گرده‌افشان و سایر حیوانات به ارمغان می‌آورد.
آزمایش‌های انجام‌شده توسط تیم تحقیقاتی بهارلو نشان داد که ساختار‌های خاک با چاپ سه‌بعدی می‌توانند از رشد گیاهان حمایت کنند، اما احتمالاً محدود به گیاهانی هستند که می‌توانند با آب کمی زنده بمانند.
محققان با بررسی پارامتر‌های مختلف، گیاه سدوم (stonecrop) را به عنوان یک کاندیدای مناسب برای استفاده در این سیستم انتخاب کرده اند.
این گیاه که معمولا در پشت بام‌ها استفاده می‌شود، فیزیولوژی مشابه کاکتوس دارد و می‌تواند با آب بسیار کمی زنده بماند، تا حدی خشک شود و سپس بهبود یابد.
سازه‌های ساخته شده با این روش در ابتدا شبیه سازه‌های معمولی هستند. با این حال، آن‌ها جوانه زده و پس از چند روز پوشیده از سبزه می‌شوند.
نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای در مجله Additive Manufacturing قابل دسترسی است.
گفتنی است، دکتر بهارلو، دوره فوق لیسانس معماری را در دانشگاه آزاد واحد تهران مرکزی و دوره دکتری مهندسی را در دانشگاه اشتوتگارت آلمان گذرانده است.