В дикой природе термиты и осы сооружают сложные и долговечные конструкции, склеивая содержащимися в их слюне биополимерами частицы грунта. Исследователи из Колорадского университета в Боулдере решили адаптировать этот механизм для современной строительной 3D-печати.

В ходе экспериментов тестировались различные растительные полимеры, включая камедь рожкового дерева и ксантановую камедь. Однако лучшим решением оказался альгинат натрия — экстракт бурых водорослей, широко применяемый в кулинарии в качестве загустителя. Он меняет электрические заряды на поверхности частиц глины, и они начинают отталкиваться. Благодаря этому смесь остается однородной, не расслаивается и легко проходит сквозь сопло принтера.

Добавление всего 0,12% альгината натрия к обычному грунту повысило прочность материала на сжатие на 25% и ускорило печать на 33%. Экспериментальная тонкая стена из такой смеси сохраняла устойчивость даже при наклоне в 60°.

Применение новой технологии позволит строителям пускать в дело грунт прямо со стройплощадок, не отправляя тонны отработанной земли на свалки. Стены из глины и песка не только снижают углеродный след отрасли, но и естественным образом регулируют влажность в помещении, очищают воздух и служат отличным теплоизолятором, подчеркивают исследователи.