Печатных. Инновационный 3D-печатный дом из древесных материалов: экологичное решение жилищного кризиса

Как 3D-печать домов может решить проблему нехватки доступного жилья. Почему использование древесных материалов делает 3D-печатные дома полностью перерабатываемыми. Каковы преимущества 3D-печатных домов перед традиционным строительством.

Революционная технология 3D-печати домов из древесных материалов

Исследователи из Университета штата Мэн разработали инновационную технологию 3D-печати домов, которая может произвести революцию в строительной отрасли. В отличие от большинства существующих 3D-печатных домов, использующих бетон, новый прототип под названием BioHome3D полностью изготовлен из натуральных древесных материалов.

Ключевые особенности BioHome3D:

• Стены, пол и крыша напечатаны из древесных волокон и биосмол
• Материалы получены из отходов местной лесной промышленности
• Дом площадью 55,7 кв.м собран за полдня из 4 модулей
• Полностью пригоден для вторичной переработки
• Минимальное использование бетона

Как эта технология может решить жилищный кризис? Губернатор штата Мэн Джанет Миллс считает, что массовое производство таких домов поможет справиться с нехваткой 20 000 единиц жилья в штате. При этом решение будет экологичным, в отличие от традиционного строительства с использованием бетона.

Преимущества 3D-печати домов перед традиционным строительством

3D-печать домов имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными методами строительства:

1. Скорость строительства. BioHome3D был собран за полдня, а подключение электричества заняло всего 2 часа.
2. Экологичность. Использование древесных материалов вместо бетона значительно снижает углеродный след.
3. Доступность. Автоматизированный процесс печати снижает затраты на рабочую силу.
4. Утилизация. Дом на 100% подлежит вторичной переработке.
5. Адаптивность. Технологию можно адаптировать под различные климатические условия.

Каковы перспективы массового внедрения этой технологии? Исследователи планируют усовершенствовать процесс, чтобы печать дома занимала всего 2 дня. Это откроет возможности для быстрого решения проблемы нехватки доступного жилья.

Экологическое значение 3D-печати домов из древесных материалов

Строительная отрасль вносит значительный вклад в глобальные выбросы углерода. По данным Программы ООН по окружающей среде, на строительство и производство строительных материалов приходится 11% мировых выбросов CO2. Существенная часть этих выбросов связана с производством бетона.

Как 3D-печать из древесных материалов помогает решить эту проблему?

• Использование возобновляемого сырья вместо цемента
• Сокращение отходов при строительстве
• Возможность полной переработки дома после окончания срока службы
• Снижение транспортных выбросов за счет использования местных материалов

Таким образом, массовое внедрение подобных технологий может значительно снизить углеродный след строительной отрасли и внести вклад в борьбу с изменением климата.

Технические особенности 3D-печати домов из древесных материалов

Процесс 3D-печати домов из древесных материалов имеет ряд технических особенностей:

• Использование гигантского 3D-принтера, ранее создавшего самую большую в мире напечатанную лодку
• Применение нанофибрилл целлюлозы в качестве основы материала
• Печать отдельных модулей с последующей сборкой на месте
• Установка датчиков для мониторинга характеристик дома в различных условиях

Какие преимущества дает модульный подход к 3D-печати домов? Во-первых, это позволяет оптимизировать процесс производства, выполняя печать в контролируемых условиях. Во-вторых, упрощается транспортировка и сборка дома на месте. В-третьих, появляется возможность легко масштабировать и модифицировать конструкцию под потребности заказчика.

Перспективы развития технологии 3D-печати домов

Технология 3D-печати домов из древесных материалов находится на начальном этапе развития, но уже демонстрирует большой потенциал. Каковы перспективы ее дальнейшего совершенствования?

• Оптимизация состава материалов для улучшения характеристик
• Увеличение скорости печати и сборки домов
• Расширение ассортимента доступных дизайнов и планировок
• Адаптация технологии для различных климатических зон
• Интеграция «умных» технологий на этапе печати

Сможет ли 3D-печать полностью заменить традиционное строительство? Вероятно, в ближайшем будущем эта технология будет дополнять существующие методы, особенно в сфере быстровозводимого и доступного жилья. Однако по мере совершенствования процесса доля 3D-печатных домов на рынке может значительно вырасти.

Социальное значение доступного 3D-печатного жилья

Развитие технологии 3D-печати домов может иметь важное социальное значение, особенно в контексте глобального жилищного кризиса. Какие социальные проблемы способна решить эта инновация?

• Обеспечение доступным жильем малообеспеченных слоев населения
• Быстрое восстановление жилого фонда после стихийных бедствий
• Создание временного жилья для беженцев и вынужденных переселенцев
• Развитие удаленных и труднодоступных районов
• Снижение нагрузки на окружающую среду в густонаселенных регионах

Однако внедрение новой технологии может столкнуться с рядом вызовов. Как обеспечить качество и безопасность 3D-печатных домов? Потребуется разработка новых строительных норм и стандартов, а также обучение специалистов работе с инновационными материалами и оборудованием.

Экономические аспекты внедрения 3D-печати в строительстве

Внедрение технологии 3D-печати домов может оказать существенное влияние на экономику строительной отрасли. Каковы потенциальные экономические эффекты этой инновации?

• Снижение стоимости строительства за счет автоматизации и оптимизации процессов
• Сокращение сроков реализации строительных проектов
• Уменьшение потребности в квалифицированной рабочей силе на стройплощадках
• Развитие новых направлений в производстве строительных материалов
• Стимулирование инноваций в смежных отраслях (например, в производстве строительного оборудования)

Как эти изменения могут повлиять на рынок труда в строительной сфере? Вероятно, произойдет смещение спроса в сторону специалистов по 3D-моделированию, операторов строительных 3D-принтеров и инженеров-материаловедов. При этом может снизиться потребность в традиционных строительных профессиях.

Вызовы и ограничения технологии 3D-печати домов

Несмотря на многочисленные преимущества, технология 3D-печати домов сталкивается с рядом вызовов и ограничений:

• Необходимость адаптации строительных норм и стандартов
• Ограничения по размерам и формам конструкций
• Зависимость от погодных условий при печати на открытом воздухе
• Сложности с интеграцией инженерных систем в процессе печати
• Необходимость значительных начальных инвестиций в оборудование

Как преодолеть эти ограничения? Потребуются дальнейшие исследования и разработки, направленные на совершенствование материалов, оборудования и процессов 3D-печати. Важную роль также сыграет сотрудничество между научными учреждениями, строительными компаниями и регулирующими органами.

Глобальные перспективы технологии 3D-печати домов

Технология 3D-печати домов имеет потенциал для решения жилищных проблем не только в развитых странах, но и в развивающихся регионах. Какие глобальные вызовы может помочь решить эта инновация?

• Обеспечение доступным жильем растущего населения мегаполисов
• Создание устойчивого жилья в регионах, подверженных природным катастрофам
• Развитие инфраструктуры в удаленных и труднодоступных районах
• Снижение углеродного следа строительной отрасли в глобальном масштабе
• Стимулирование циркулярной экономики в строительном секторе

Сможет ли 3D-печать домов стать универсальным решением жилищных проблем во всем мире? Вероятно, технология будет адаптироваться под местные условия и потребности, используя доступные материалы и учитывая культурные особенности. Это может привести к появлению различных вариаций технологии в разных регионах мира.

классификация печатных плат

• Главная
• Центр поддержки
• База-знаний
• Глоссарий
• классификация печатных плат

Англ. PCB classification

Классификация печатных плат происходит по нескольким признакам. Здесь будут рассмотрены основные.

Плату можно классифицировать по количеству слоев:

• Односторонние

• Двусторонние

• Многослойные

Рассмотрим их более подробно:

Следующий вид классификации по используемым материалам:

• Печатные платы из жестких материалов

• Печатные платы из гибких материалов

• Печатные платы из СВЧ материалов

• Печатные платы на металлическом основании

Рассмотрим данную классификацию подробнее:

• Печатные платы из жестких материалов. Здесь используются стандартные материалы для производства печатных плат. Обычно таким материалом выступает стеклотекстолит, то есть листы, изготовленные на основе стеклотканей, пропитанных связующим на основе эпоксидных смол

• Печатные платы из гибких материалов. В данных платах используется гибкий диэлектрик. Основным базовым материалом здесь является — полиимидная пленка

• Печатные платы из СВЧ материалов. Для данных печатных плат используются высокочастотные ламинаты с малым тангенсом угла диэлектрических потерь

• Печатные платы на металлическом основании. Основание у данных плат, как правило, алюминиевое. А поверх своего основания такие печатные платы имеют тонкий слой диэлектрика, отделенный от основания тонким теплопроводящим диэлектриком

основные понятия

• разъемы монтируемые на печатную плату впрессовыванием выводов в сочетании с нанесением паяльной пасты Англ. pin-in-paste

  Разъем, устанавливаемый на печатную плату запрессовкой выводов в металлизированные отверстия, на контактные площадки которых предварительно нанесена паяльная паста.

  основные понятия

• гибкий печатный кабель Англ. flexible printed wiring

  ГПК: Гибкая печатная плата, проводящий рисунок которой состоит из печатных проводников, предназначенная для электрического соединения печатных узлов.

  основные понятия

Вернуться к разделу «Глоссарий»

Факультет креативных индустрий – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

О факультете

Факультет креативных индустрий — один из самых популярных факультетов Высшей школы экономики. Сегодня у нас учится более 5 тысяч студентов. В международном рейтинге QS в предметной области «‎Коммуникации и медиа» НИУ ВШЭ занимает лидирующее место среди вузов России, а в категории «Искусство и дизайн» Вышка стала лучшим российским вузом и вошла топ-200 международных университетов.

Наш факультет один из крупнейших центров подготовки специалистов креативных индустрий, он объединяет лучших преподавателей и кураторов из числа профессионалов-практиков, талантливых студентов и успешных выпускников, которые работают в ведущих компаниях России и мира или создают собственные стартапы.

Мероприятия

5 ноября в московском Музее космонавтики Вышка устроила философско-музыкальное пати для киборгов Cosmic Bodies. Гости и спикеры события размышляли, как в популярной культуре изображается человек, осваивающий космическое пространство.

До 30 ноября на факультете креативных индустрий продолжается четвёртая волна приёма заявок на создание проектных групп в 2022 году. Каждый сотрудник может реализовать свой проект при поддержке факультета креативных индустрий НИУ ВШЭ.

Как 31 октября прошел мастер-класс Игоря Скрипко, куратора подготовительной программы интенсива «Актер: основные навыки и умения».

О самом интересном в индустрии Школа коммуникаций НИУ ВШЭ расскажет в своем бренд-медиа — шоу «После дедлайна». Это подкаст и видео для профессионалов и тех, кто только хочет научиться управлению информационными потоками. Ведущая — Анастасия Урнова, доцент ВШЭ, телеведущая, PR-специалист.

Мультимедийный проект выпущен Институтом медиа Высшей школы экономики совместно с базовой кафедрой Банка России. Руководителями проекта стали экс-советник первого заместителя Председателя Банка России Александра Прокопенко и доцент Института медиа, руководитель Лаборатории деловой журналистики НИУ ВШЭ Михаил Зеленцов.

В корпусе НИУ ВШЭ на Покровском бульваре прошла Q&A конференция с режиссёром Ниной Моисеевой, выпускницей Факультета креативных индустрий.

В рамках Межвузовской студенческой конференции «Изучение культуры в современном мире – IV» (РГГУ, октябрь 2022) состоялся круглый стол «Популярная культура Восточной Азии как исследовательское поле». Его организаторами стали проект«Медиакультура Восточной Азии: дискурсы, индустрии, фэндомы» Института медиа НИУ ВШЭ и факультет культурологии РГГУ.

HSE Startup Cup — это масштабный конкурс лучших стартапов Вышки всех факультетов и кампусов. Участники получат возможность вывести свой проект на новый уровень за короткий срок. Прием заявок — до 1 ноября. 

В рамках дисциплины «Построение персонального бренда» студенты специализации «Управление брендом работодателя» программы «Реклама и связи с общественностью» встретились с фотографом Алексеем Костроминым.

Все новости

Дом, напечатанный на 3D-принтере из лесоматериалов, на 100 % подлежит вторичной переработке

3D-печать

Просмотр 2 изображений

По мере того, как по всему миру формируются кластеры и даже целые кварталы домов, напечатанных на 3D-принтере, мы начинаем видеть, как технология выполняет свои обещания в качестве оптимизированного решения для недорогого жилья. Недавно завершенный проект вывел эту концепцию на новый уровень: дом, напечатанный на 3D-принтере, сделан из 100% натуральных материалов, что позволяет полностью перерабатывать его в конце срока службы.

За сравнительно короткое время дома, напечатанные на 3D-принтере, превратились из рудиментарных убежищ в роскошные образцы роскошной жизни. Мы также видели некоторые экологически чистые подходы, в которых используется сырой грунт, но большинство из них делается с помощью цемента или бетона. В рамках процесса 3D-печати эти материалы выдавливаются через гигантские сопла для формирования стен слой за слоем и комбинируются с более традиционным деревянным каркасом для возведения стен и кровли.

Только что законченный проект BioHome3D — это работа исследователей из Университета штата Мэн и Национальной лаборатории Ок-Риджа, а также жилищного фонда штата Мэн и Технологического института штата Мэн. Вместо цемента, бетона или какого-либо запатентованного раствора стены дома, напечатанные на 3D-принтере, сделаны из древесных волокон и натуральных смол, полученных из местной лесной промышленности штата Мэн, как и его пол и крыша.

«Многие технологии разрабатываются для 3D-печати домов, но, в отличие от BioHome3D, большинство из них печатаются с использованием бетона», — сказал доктор Хабиб Дагер, исполнительный директор Центра передовых структур и композитов Университета штата Мэн. «Однако поверх обычного монолитного бетонного фундамента печатаются только бетонные стены. Традиционный деревянный каркас или деревянные фермы используются для завершения крыши. В отличие от существующих технологий, был напечатан весь BioHome3D, включая полы, стены и крышу. Используемые биоматериалы на 100 % подлежат вторичной переработке, поэтому наши правнуки смогут полностью перерабатывать BioHome3D».

BioHome3D был представлен ранее на этой неделе

University of Maine

Дом был создан с помощью 3D-принтера-рекордсмена Университета штата Мэн, на котором ранее была произведена самая большая в мире лодка, напечатанная на 3D-принтере. В отличие от обычных видов сырья, таких как цементоподобные смеси, принтер предназначен для работы с возобновляемым сырьем на биологической основе, в котором в качестве отправной точки используются нанофибриллы целлюлозы, полученные из древесных материалов, с использованием обширных лесов штата Мэн для более устойчивого подхода.

На этом принтере были созданы четыре модуля для BioHome3D, которые были собраны на месте за полдня. Затем один электрик подключил электричество в течение двух часов. Готовый прототип площадью 55,7 кв. м, расположенный за пределами Центра перспективных конструкций и композитов, оснащен датчиками для мониторинга его тепловых, экологических и структурных характеристик в течение предстоящего зимнего сезона. Эти данные послужат основой для будущих разработок.

«Наш штат переживает настоящий шторм жилищного кризиса и нехватки рабочей силы, но Университет штата Мэн снова делает все возможное, чтобы показать, что мы можем решать эти серьезные проблемы с фирменной изобретательностью штата Мэн», — сказала губернатор штата Мэн Джанет Миллс. . «Благодаря своему инновационному BioHome3D Центр перспективных структур и композитов UMaine творчески думает о том, как мы можем решить проблему нехватки жилья, укрепить нашу лесопромышленность и предоставить людям безопасное место для жизни, чтобы они могли внести свой вклад в нашу экономику. Хотя многое еще предстоит сделать, сегодняшнее развитие является позитивным шагом вперед».

Источник: Университет штата Мэн

Ник Лаварс

Ник пишет и редактирует в New Atlas уже более шести лет, где он освещал все: от далеких космических зондов до беспилотных автомобилей и странных наук о животных. Ранее он работал в The Conversation, Mashable и The Santiago Times, получив степень магистра в области коммуникаций в Мельбурнском университете RMIT.

Исследователи представили полностью перерабатываемый 3D-печатный дом из «древесной муки»

Построить дом — непростая задача. Но что, если бы вы могли распечатать его?

Исследователи впервые напечатали на 3D-принтере дом , полностью сделанный из натуральных материалов.

Дом площадью 600 квадратных футов, построенный командой американского Университета штата Мэн, сделан из деревянных волокон и биосмол, оставшихся после лесопильных заводов.

Большинство существующих 3D-печатных домов основаны на материалах с высоким уровнем выбросов, таких как бетон.

Но этот новый прототип полностью пригоден для вторичной переработки, что сводит к минимуму бетон использовать.

Губернатор штата Мэн Джанет Миллс заявила, что эти дома могут помочь решить проблему нехватки жилья в штате, составляющую 20 000 единиц, без ущерба для климата.

«Это невероятно. Я не знала, чего ожидать», — сказала она журналистам на открытии дома .

«Я думал, что это что-то вроде куска глины, но это настоящий дом.»

Сколько времени занимает 3D-печать дома?

BioHome3D представляет собой бунгало с одной спальней и одной ванной комнатой. Внутри устройства потолок изгибается, чтобы соответствовать стенам, создавая уютное жилое пространство.

Здание было напечатано четырьмя модулями, затем перенесено на площадку и собрано за полдня. Электрику понадобилось два часа, чтобы подключить дом.

Команда Университета штата Мэн надеется сократить время печати до двух дней.

Но сначала они будут наблюдать за прототипом в течение нескольких месяцев, измеряя, как он справляется с холодом , снегом , жарой и влажностью.

По словам губернатора Миллса, напечатанный дом под номером может стать решающим фактором в решении проблемы нехватки жилья.

«Это может помочь нам с бездомным населением, проблемой бездомных. Не этой зимой, потому что это еще не готово к массовому производству», — сказала она.

«Но как только мы запустим нашу фабрику будущего, мы сможем производить такие дома.»

Как этот напечатанный на 3D-принтере дом может помочь планете?

По данным Программы ООН по окружающей среде, на строительство и материалы приходится 11% глобальных выбросов углерода .

Бетонная промышленность является основной причиной глобальных выбросов углерода.Canva

Значительная часть этих выбросов приходится на бетонную промышленность. Только при производстве цемента образуется около 2,5 миллиардов тонн углекислого газа в год, что составляет около 8 процентов от общемирового количества.