Tänk om byggmaterial skulle kunna sättas ihop och plockas isär lika enkelt som LEGO-klossar? Det var utgångspunkten för ett forskarteam vid MIT som experimenterat med 3D-printat glas – med lyckat resultat.
Tanken är att materialet demonteras och återanvänds när huset rivs. Samma byggmaterial ska kunna användas till flera generationer av byggnader. Så länge glaset inte är förorenat kan det återanvändas nästan i det oändliga. Detta cirkulära sätt att tänka ska minimera användningen av nytt material och minska byggsektorns klimatavtryck under hela byggcykeln.
För att kunna uppnå detta har forskarna testat att 3D-printa block av återvunnet glas. 3D-skrivaren som använts är utvecklad i ett spinoff-bolag från MIT, Evenline, och den senaste modellen har fått namnet Glass 3D Printer 3 (G3DP3). Den kombineras med en ugn för att smälta krossade glasflaskor som gör det möjligt att printa med materialet.
– Glas är ett mycket återvinningsbart material, säger Kaitlyn Becker, biträdande professor i maskinteknik vid MIT.
– Vi tar glas och förvandlar det till murverk som i slutet av sin livslängd kan demonteras och sättas ihop till en ny struktur, eller sättas tillbaka i skrivaren och förvandlas till en helt annan form. Allt detta ryms i vår idé om ett hållbart, cirkulärt byggmaterial, fortsätter hon.
Lager för lager skapas blocken i printern i formen av en åtta, som är designade för att kunna sammankopplas. Det görs med hjälp av två runda pinnar på varje kloss som liknar dubbarna i LEGO. Det gör det möjligt att sätta ihop och montera dem i större strukturer. Ett annat material används mellan blocken för att förhindra repor eller sprickor och detta kan tas bort vid demontering.
Teamet testade de 3D-printade glasklossarnas mekaniska styrka i en industriell hydraulisk press som klämde dem tills de började spricka. Forskarna fann att de starkaste klossarna klarade av tryck som är jämförbara med vad betongblock tål. De elementen som tålde mest var de som hade en låsfunktion i ett annat material än glas.
För att demonstrera potentialen med byggmetoden har forskarna konstruerat en böjd vägg av sammankopplade glasklossar. Denna struktur skulle kunna användas till sådant som fasader eller innerväggar. Nästa steg är att bygga större självbärande glasstrukturer.
