康奈尔大学研发水下3D打印技术推动海事基础设施建设
2026-02-13 11:15
收藏

康奈尔大学的一个跨学科研究团队正在开发一种水下3D打印混凝土的技术,这项技术有望革新海事基础设施的建造与修复方式。该项目由土木与环境工程助理教授Sriramya Nair领导,旨在实现现场水下施工,同时最大程度减少对海洋环境的干扰。

Nair表示:“我们希望在施工时不造成破坏。”她补充道,通过远程操作的水下车辆,可以“以对海洋的最小干扰”建造结构。这项水下3D打印研究源于2024年美国国防高级研究计划局(DARPA)的提案征集,该局要求团队设计一种能在水下数米处沉积的3D可打印混凝土。

Nair的团队此前有打印大型陆地混凝土结构的经验,他们发现通过调整材料混合物以适应持续水暴露,可以实现水下3D打印。2025年5月,康奈尔大学获得了一项为期一年、价值140万美元的DARPA资助,条件是要达到特定技术基准,同时有五个其他团队参与竞争。主要技术挑战包括防止“冲刷”,即水泥颗粒在水中分散而非粘合,以及平衡泵送性和抗冲刷剂。

DARPA还要求混凝土主要由海底沉积物制成,以减少通过船舶运输水泥的需求。2025年9月,康奈尔团队向访问的DARPA官员展示了进展。Nair指出:“没有人用海底沉积物进行打印,这为重新构想混凝土的外观打开了大量机会。”这项水下3D打印技术汇集了康奈尔大学及合作机构在材料、制造、机器人技术和传感方面的专业知识。

电气与计算机工程助理教授Nils Napp解释,监测水下打印过程增加了复杂性:“沉积物非常细小,一旦搅动,能见度可能为零。”因此,团队正在开发传感器系统以实时跟踪打印过程。DARPA挑战的下一阶段将在3月以最终水下演示结束,各团队将尝试3D打印一个拱形结构。

Napp表示:“这是一个相当雄心勃勃的时间表。”尽管时间紧迫,研究人员认为竞争推动了快速合作。这项水下3D打印研究不仅展示了技术突破,也为海事基础设施的可持续建设提供了新思路。

本简讯来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com