29、建筑规模下基于纤维素的生物材料增材制造

建筑规模下基于纤维素的生物材料增材制造

建筑行业在发展过程中面临着严峻的环境和生态问题。通过生命周期评估（LCA）可以发现，生产水泥所需的高温会导致大量二氧化碳排放，同时老旧建筑产生的建筑垃圾（CDW）数量也十分可观。而生物材料为解决这些问题提供了一种可行的途径。纤维素和壳聚糖分别是自然界中第一和第二丰富的物质，在建筑领域具有巨大的应用潜力。它们具有可再生和可生物降解的特性，有助于缓解建筑污染问题。

1. 方法与提案

1.1 多尺度研究方法

本研究从微观（MICRO）、中观（MESO）和宏观（MACRO）三个不同层面进行材料研究和测试，并最终将成果应用于建筑规模。
- 微观研究 ：聚焦于壳聚糖 - 纤维素混合材料结晶反应的微观结构，以及其他添加剂的分子间反应。
- 中观研究 ：着重测试混合材料的各种性能，包括干燥样品的机械性能和湿态混合材料的可打印性。
- 宏观研究 ：探索适合增材制造和机器人建造的新结构形式，并使用基于壳聚糖 - 纤维素的生物材料完成建筑规模的打印工作。

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    E(MA