تم تطوير طابعة ثلاثية الأبعاد تحت الماء في الولايات المتحدة للطباعة المباشرة للخرسانة على قاع البحر

طريقة جديدة للبناء تحت الماء: طباعة ثلاثية الأبعاد للهيكليات الخرسانية مباشرة على قاع البحر

من يعمل على المشروع؟ باحثون من جامعة كورنيل
أين ولماذا تُستخدم التقنية؟ على قاع البحر – لبناء أو إصلاح المنشآت البحرية بسرعة وبشكل اقتصادي وآمن
من يمولها؟ وكالة DARPA

1. لماذا هذا مهم
- الطرق التقليدية للبناء تحت الماء تتطلب تكاليف كبيرة، وقتًا طويلاً وغالبًا ما تضر بالأنظمة البيئية للبحر.
- في غياب بدائل، كان يجب “التعايش” معها – لكن الآن تظهر فرصة جديدة.

2. التمويل ومتطلبات DARPA
- منحة: 1.4 مليون دولار من DARPA.
- الشرط الأساسي: استخدام الرواسب البحرية (المواد التي تُجمّع على قاع البحر) كمكوّن رئيسي لخلطة الخرسانة. هذا يزيد من الصديق للبيئة ويقلل اللوجستيات – يمكن استخراج المواد مباشرة في الموقع.

3. كيف يحلون مشكلة ذوبان المادة
- التحدّي الأكبر للطباعة تحت الماء: يتلاشى الأسمنت قبل أن يصل إلى صلابته.
- قام الفريق بتحسين لزوجة الخلطة وقدرتها على “التدفق” دون فقدان الشكل.
- تتضمن الخرسانة في الغالب الرواسب البحرية، كما هو مطلوب من DARPA.

4. التفاصيل التقنية
العنصر | الوصف
الطابعة | طابعة صناعية ثلاثية الأبعاد (≈ 2700 كغ) – كانت تُستخدم على اليابسة، الآن تطبع في حوض دون أن تغمر بالكامل.
المستشعرات | حساسات تصوير جديدة تسمح بمراقبة العملية حتى في المياه المليئة بالغبار، حيث فقدت الكاميرات التقليدية “رؤيتها”.

5. الاختبارات والنتائج
- تم إجراء اختبارات في خزانات مائية كبيرة.
- أظهرت طباعة ناجحة مع تأثير ضئيل على البيئة.
- التقنية تسمح بالبناء أو الإصلاح مباشرةً في الموقع، دون رفع المواد إلى السطح ودون تدخل الغواصين.

6. مسابقة DARPA
- جامعة كورنيل ضمن ستة فرق مشاركة.
- في مارس سيُقام منافسة: يجب على كل فريق طباعة قوس تحت الماء وفقًا للمعايير المحددة.
- النجاح سيظهر الإمكانات الحقيقية للتقنية.

7. آفاق التطبيق
- أساس لمحطات الطاقة الريحية البحرية.
- مراكز معالجة بيانات تحت البحر (CОД).
- أي بنية تحتية أخرى تتطلب بناءً أو صيانة تحت الماء.

وبهذا، تُعتبر تطوير كورنيل خطوة كبيرة نحو نهج جديد في إنشاء وصيانة المنشآت البحرية.