κοντά
κάνναβις

Η κάνναβη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ράβδων οπλισμού τόσο δυνατή όσο ο χάλυβας

ίνα κάνναβης

Αυτή η νέα ράβδος οπλισμού θα μπορούσε να επιτρέψει στα κτίρια να διαρκέσουν περισσότερο και να ρυπαίνουν λιγότερο

Όταν ένα 12όροφο κτίριο συγκυριαρχίας κατέρρευσε ξαφνικά τον περασμένο Ιούνιο στο Surfside της Φλόριντα, ένας από τους λόγους ήταν κρυμμένος βαθιά μέσα στην κατασκευή. Μέσα στα θεμέλια, τους τοίχους και τα δάπεδα από σκυρόδεμα ήταν ένα απαραίτητο αλλά επικίνδυνο οικοδομικό υλικό: ο χαλύβδινος οπλισμός. Μετά την κατάρρευση, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτό το υλικό παρουσίαζε σημαντική διάβρωση, αρκετή για να προκαλέσει την κατάρρευση του τεράστιου κτιρίου.

Ο χαλύβδινος οπλισμός ή οι ράβδοι σύνδεσης αποτελούν βασικό συστατικό στην κατασκευή κτιρίων όπως αυτός ο πύργος διαμερισμάτων και είναι κρίσιμοι για τη δομική τους ακεραιότητα. Αλλά ο χαλύβδινος οπλισμός είναι επίσης ευαίσθητος στην υγρασία που μπορεί να εισχωρήσει στο σκυρόδεμα, προκαλώντας σε μεγάλο βαθμό αόρατη διάβρωση που μπορεί να προκαλέσει την κατάρρευση των κατασκευών σχεδόν χωρίς προειδοποίηση.

κάνναβη 1 ράβδος
[Εικόνα: Alex Tsamis/ευγενική παραχώρηση Rensselaer Polytechnic Institute]

Μια ομάδα ερευνητών από το Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) προσφέρει μια εναλλακτική λύση. Αντί να χρησιμοποιείτε χάλυβα για οπλισμό σκυροδέματος, έχουν αναπτύξει ένα σύνθετο ενισχυτικό υλικό από εκπληκτικά ισχυρές ίνες κάνναβης. Ο οπλισμός τους με βάση την κάνναβη χρησιμοποιεί τις ισχυρές ίνες του στελέχους κάνναβης σε συνδυασμό με μια ρητίνη ή βιοπλαστικό για να σχηματίσει ράβδους που μπορούν να αντικαταστήσουν με ασφάλεια τον οπλισμό χάλυβα σε κατασκευές από σκυρόδεμα.

Το μέγεθος του δυναμικού αυτού του υλικού είναι σημαντικό. Ο χαλύβδινος οπλισμός είναι παντού, από πεζοδρόμια μέχρι ουρανοξύστες. «Είναι πανταχού παρόντα σε όλες τις κατασκευές από σκυρόδεμα. Απλώς είναι γεμάτα οπλισμό», λέει ο Dan Walczyk, καθηγητής μηχανολογίας στο RPI. «Και αυτό είναι δομικά υλικά αξίας εκατομμυρίων, αν όχι δισεκατομμυρίων δολαρίων κάθε χρόνο».

Η εξάλειψη του χάλυβα στην κατασκευή από σκυρόδεμα θα μπορούσε να εξαλείψει τον κίνδυνο διάβρωσης που προκάλεσε την κατάρρευση του διαμερίσματος στη Φλόριντα. Με λιγότερη διάβρωση, το σκυρόδεμα σε κτίρια και γέφυρες θα μπορούσε να διαρκέσει δεκαετίες περισσότερο. «Αντικαθιστώντας το υλικό που χρησιμοποιείται σε ένα αντικείμενο με μια σύνθετη ίνα αντί για χάλυβα, μπορείτε να μειώσετε σημαντικά το αποτύπωμα άνθρακα του κατασκευαστικού κλάδου, καθώς παρατείνετε τη διάρκεια ζωής των κατασκευών», λέει ο κ. Τσάμης.

ράβδος κάνναβης
[Εικόνα: Alex Tsamis/ευγενική παραχώρηση Rensselaer Polytechnic Institute]

Ο οπλισμός κάνναβης και οι μηχανές για την κατασκευή του αναπτύσσονται από τους Tsamis και Walczyk, μαζί με τον φοιτητή αρχιτεκτονικής Daniel Cohen και τον φοιτητή μηχανολόγου μηχανικού Sharmad Joshi. Ο Τσάμης παρομοιάζει αυτή την τεχνολογία με την τρισδιάστατη εκτύπωση, η οποία απαιτεί τόσο ένα νήμα όσο και ένα μηχάνημα για να σχηματιστεί. Το νήμα ράβδου κάνναβης είναι ένας συνδυασμός ινών κάνναβης που έχουν εξαχθεί και τυλιχθεί σε ένα θερμοπλαστικό το οποίο στη συνέχεια τυλίγεται σε ένα πηνίο σαν σχοινί. Το μηχάνημα, το οποίο κατασκευάζει η ομάδα ως απόδειξη της ιδέας, είναι μια συσκευή μεγέθους αυτοκινήτου που απορροφά τυλιγμένο υλικό, το θερμαίνει και το ενοποιεί σε σκληρυμένες ράβδους. Ο κ. Τσάμης εξηγεί ότι το μηχάνημα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί επιτόπου κατά τη διάρκεια κατασκευαστικών έργων, καθιστώντας δυνατή την κατασκευή οπλισμού κάνναβης ανάλογα με τις ανάγκες. Μια ειδικά προσαρμοσμένη μήτρα μπορεί να διαμορφώσει τη ράβδο οπλισμού για να ταιριάζει στις ανάγκες του κατασκευαστικού έργου, ακόμη και να την λυγίσει σε πολύπλοκα σχήματα που διαφορετικά θα κατασκευάζονταν επί τόπου από οικοδόμους.

να διαβασω :  Αυτοματοποιημένη και ρομποτική εφοδιαστική

Μπορεί να ακούγεται φανταχτερό, αλλά το υλικό δεν είναι ιδιαίτερα περίπλοκο στην κατασκευή, σύμφωνα με τον Τσάμη, ο οποίος λέει ότι το έργο ξεκίνησε κατά τη διάρκεια της πανδημίας, όταν τα εργαστήρια του πανεπιστημίου έκλεισαν. «Οι πρώτες εμπειρίες που είχαμε με την ενοποίηση ήταν σε φούρνους κουζίνας», λέει ο Τσάμης. «Και τις πρώτες χορδές, τις φτιάξαμε στο χέρι. Θα ζητούσα από τον γιο μου να τραβήξει την άλλη πλευρά του σχοινιού που έφτιαχνα στο γραφείο μου. Η γάτα του μαθητή μου μασούσε το σχοινί ενώ εκείνος έφτιαχνε τη δική του εκδοχή. Οι αρχές ήταν επομένως αρκετά μέτριες όσον αφορά τη διαθέσιμη τεχνολογία. »

Ωστόσο, ορισμένες προκλήσεις παραμένουν. Σύμφωνα με τον Walczyk, οι Ηνωμένες Πολιτείες υστερούν σε σχέση με άλλες χώρες στην παραγωγή βιομηχανικής κάνναβης, η οποία νομιμοποιήθηκε μόλις το 2018. Τα βιοπλαστικά είναι επίσης σχετικά νέα. «Υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα σχετικά με την προέλευση αυτών των υλικών», λέει ο Walczyk. «Εάν επρόκειτο να αναπτύξουμε αυτήν την τεχνολογία τις επόμενες δύο εβδομάδες, δεν έχουμε απαραίτητα την αλυσίδα εφοδιασμού υλικών για αυτήν. »

να διαβασω :  Κάννες skateboards

Αλλά μόλις το υλικό είναι διαθέσιμο, ο Τσάμης λέει ότι δεν θα ήταν πολύ περίπλοκο για τον κατασκευαστικό κλάδο να αντικαταστήσει τον οπλισμό χάλυβα με την ποικιλία με βάση την κάνναβη. «Οι άνθρωποι ξέρουν ήδη πώς να δουλεύουν με αυτό το υλικό. Όλες οι μέθοδοι κατασκευής και όλη η τεχνογνωσία υπάρχουν» εξηγεί ο κ. Τσάμης.

Ερευνητές επιβεβαιώνουν Ο οπλισμός κάνναβης πιθανότατα δεν θα εισέλθει σε ένα κτίριο για μερικά χρόνια, αλλά βρίσκονται ήδη σε συζητήσεις με πολλές μεγάλες κατασκευαστικές εταιρείες για το πώς το υλικό θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε νέα έργα. Η κρατική ή ομοσπονδιακή χρηματοδότηση θα βοηθούσε στην επιτάχυνση της τεχνολογικής ανάπτυξης, λέει ο Walczyk, και ο Tsamis λέει ότι η συνεργασία με τη βιομηχανία, όπως οι κατασκευαστές σχοινιών, θα μπορούσε να βοηθήσει στη μετατόπιση της παραγωγής.

Καθώς η κλιματική αλλαγή ωθεί την οικοδομική βιομηχανία να αντιμετωπίσει το υψηλό της αποτύπωμα άνθρακα, η μείωση της χρήσης εξαιρετικά ρυπογόνων υλικών όπως ο χάλυβας θα γίνεται όλο και πιο σημαντική. Σύμφωνα με τον Τσάμη, η ευρεία εφαρμογή του οπλισμού κάνναβης τον καθιστά τον τύπο του φυσικού υλικού που θα μπορούσε να υιοθετήσει η βιομηχανία για να μειώσει τον τεράστιο αντίκτυπό του. «Θα απαιτήσει μεγάλο όγκο παραγωγής και πιστεύουμε ότι θα αναγκάσει ορισμένα στοιχεία της εφοδιαστικής αλυσίδας να μπουν στη θέση τους», εξηγεί.


ετικέτες: σκυρόδεμαβιοτεχνολογίαΠεριβάλλονέρευνα
weedmaster

Ο συγγραφέας weedmaster

Διαχειριστής πολυμέσων και διαχειριστής επικοινωνιών που ειδικεύεται στη νόμιμη κάνναβη Ξέρετε τι λένε; η γνώση είναι δύναμη. Κατανοήστε την επιστήμη πίσω από την ιατρική κάνναβης, παραμένοντας ενημερωμένοι με τις τελευταίες έρευνες, θεραπείες και προϊόντα σχετικά με την υγεία Μείνετε ενημερωμένοι με τα τελευταία νέα και ιδέες για νομιμοποίηση, νόμους, πολιτικά κινήματα. Ανακαλύψτε συμβουλές, κόλπα και οδηγούς από τους πιο έμπειρους καλλιεργητές στον πλανήτη, συμπεριλαμβανομένης της τελευταίας έρευνας και ευρημάτων από την επιστημονική κοινότητα σχετικά με τις ιατρικές ιδιότητες της κάνναβης.