पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक अभूतपूर्व 3डी प्रिंट करने योग्य कंक्रीट का अनावरण किया है जो न केवल संरचनात्मक प्रदर्शन को बढ़ाता है बल्कि कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को भी अवशोषित करता है। यह नवीन सामग्री पारंपरिक कंक्रीट के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करती है, जो निर्माण उद्योग के लिए एक स्थायी भविष्य का मार्ग प्रशस्त करती है।
यह नई सामग्री डायटोमेसियस अर्थ (DE) को शामिल करती है, जो सूक्ष्म शैवाल से प्राप्त एक प्राकृतिक, छिद्रपूर्ण पदार्थ है। DE की अनूठी बनावट इसे CO₂ को फंसाने के लिए एक उत्कृष्ट माध्यम बनाती है, जिससे पारंपरिक कंक्रीट मिश्रणों की तुलना में CO₂ अवशोषण में 142% तक की वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त, यह सामग्री सीमेंट की मात्रा को कम करती है और 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान स्थिरता में सुधार करती है। शोधकर्ताओं ने पाया कि DE की छिद्रपूर्ण प्रकृति CO₂ को फंसाने के लिए प्रचुर मात्रा में साइटें प्रदान करती है, और यह सामग्री के ठीक होने के दौरान कैल्शियम कार्बोनेट के निर्माण को भी बढ़ावा देती है, जिससे इसकी ताकत और स्थायित्व बढ़ता है।
इस नवाचार का एक और महत्वपूर्ण पहलू त्रिविमीय आवधिक न्यूनतम सतहों (TPMS) का एकीकरण है। ये जटिल ज्यामितीय संरचनाएं, जो कोरल और हड्डियों जैसी प्राकृतिक संरचनाओं से प्रेरित हैं, सामग्री के उपयोग को कम करते हुए आंतरिक सतह क्षेत्र और कठोरता को अधिकतम करती हैं। परीक्षणों से पता चला है कि TPMS घटकों का उपयोग करने वाले 3डी प्रिंटेड घटकों ने पारंपरिक कंक्रीट ब्लॉकों की तुलना में 68% कम सामग्री का उपयोग किया, जबकि उनके सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात में 500% से अधिक की वृद्धि हुई। TPMS क्यूब ने ठोस संस्करण की संपीड़न शक्ति का 90% बरकरार रखा और प्रति यूनिट सीमेंट में 32% अधिक CO₂ अवशोषण प्राप्त किया।
पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के इंजीनियरों, सामग्री वैज्ञानिकों और डिजाइनरों की टीम ने इस तकनीक को बड़े पैमाने पर संरचनात्मक तत्वों, जैसे फर्श, अग्रभाग और भार-वहन पैनलों के लिए विकसित करने पर काम किया है। इस सामग्री की बहुमुखी प्रतिभा समुद्री बुनियादी ढांचे में इसके संभावित अनुप्रयोगों तक फैली हुई है, जैसे कि कृत्रिम चट्टानें। इसकी छिद्रपूर्ण प्रकृति समुद्री जीवों के जुड़ने और बढ़ने के लिए एक आदर्श वातावरण प्रदान करती है, जबकि यह आसपास के पानी से CO₂ को निष्क्रिय रूप से अवशोषित करता है।
पारंपरिक कंक्रीट, जो वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में लगभग 9% का योगदान देता है, के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने की तत्काल आवश्यकता है। यह नया कार्बन-कैप्चरिंग 3डी कंक्रीट इस चुनौती का एक आशाजनक समाधान प्रस्तुत करता है, जो निर्माण सामग्री के लिए एक अधिक टिकाऊ और पर्यावरण के अनुकूल दृष्टिकोण का मार्ग प्रशस्त करता है। यह विकास न केवल सामग्री के उपयोग को कम करता है बल्कि सक्रिय रूप से वायुमंडल से CO₂ को हटाकर जलवायु परिवर्तन से निपटने में भी योगदान देता है।