將土壤和細菌混合 可提高3D列印建築的承重能力

阿肯色大學土木工程系助理教授一直在研究土壤結構，以及如何使其更有效地承受重負荷，以便在未來的建築項目中3D列印優化的土壤材料。 2018年4月她獲得50萬美元的資助，以支持她對土壤作為3D列印材料使用的研究。

阿肯色大學土木工程助理教授Michelle Bernhardt-Barry（圖源：www.3ders.org）

助理教授一直在研究粘結劑噴射3D列印技術，這是一種增材製造方法，可以用粘合劑粘合石膏、澱粉等粉末材料。她用石膏製造了一種類似沙子的合成材料，她計劃申請一個能夠使用沙子的新型3D印表機專利。

在3D列印過程中，3D印表機放置了一種特殊的專用粘合劑，在石膏粉末的平台上一層又一層的造出複雜部件。 Bernhardt-Barry希望探索的另一個方向是能夠在列印過程中不必使用專有膠水，一種選擇是使用細菌來固化土壤。

用石膏製成的3D列印材料，並通過設計以增加其強度（圖源：www.3ders.org）

她目前正在研究微生物如何促使土壤基質中的碳酸鈣沉澱（MICP），這是一種生物過程。碳酸鈣最常見的天然形式是白堊、石灰石和大理石，由蝸牛，貝類和珊瑚的殼沉積而成。MICP已廣泛應用於自愈混凝土中，將碳酸鈣沉澱（CCP）能量細菌和營養物質嵌入混凝土中，這些細菌通過沉澱碳酸鈣來愈合混凝土的裂縫，從而增加混凝土的耐久性。

通過使用3D列印，Bernhardt-Barry希望將承重機制集成到土壤層的施工中，並使用碳酸鈣將它們粘結在一起。通過添加碳酸鈣作為土壤粘結劑，研究人員希望提高3D列印土壤層承受重量的能力。

到2023年，研究人員將完成生命周期分析，以確定材料的壽命，以及該材料是否具有商業可行性。然後，她會尋找一位商業夥伴，將她的產品推向市場。