不断创新新材料的实验室

缅因大学的高级结构和复合材料中心正在为该行业开发可能改变游戏规则的材料
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Dagher博士哈比卜建立了缅因大学高级结构和复合材料中心1996年,他与一个关系密切的团队合作,致力于利用生物基材料开发下一代复合材料。

现在,差不多25年过去了,这个实验室和它的使命已经有了相当大的发展。

“今天,我们有240人在实验室工作,一个大约10万平方英尺的实验室空间,在任何给定的时间为100多个不同的项目工作,为全球超过500个客户开发材料和结构,”Dagher说。

这些客户的需求涉及方方面面,从桥梁等民用建筑;能源结构,如风能和涡轮机支持(特别关注海上风能技术);造船,甚至太空旅行,这些应用旨在帮助美国宇航局把人送上火星。

“主题是结构和材料,以及如何在所有这些不同的空间中有效地使用结构和材料”,Dagher说。

物质的变化

实验室与来自所有这些不同行业的客户合作,帮助开发新材料技术。“实验室是ISO 17025认证的”,Dgher说:“所以我们也为客户做了结构和材料测试。通常,我们所做的任何内容都会自动批准用于构建代码的应用程序“。

如果目前还没有公司使用实验室正在开发的一种新型复合材料,Dagher说他的团队将设法将这种材料推向市场。

Dagher说:“我们已经有许多公司从实验室发展起来。”“我们的任务之一是经济发展。所以,当我们开发新技术时,我们要么授权一家现有公司使用这项技术,要么剥离一个新业务,将其推向市场。如果有一条全新的产品线不适合别人的业务,我们将利用投资者,帮助该业务从零开始剥离。”

这种多样化的客户群领导了缅因州大学开发了一个惊人的复合材料阵列。

“复合材料可以为最终用途而设计,”Dagher说,“所以你可以根据自己的需要定制材料。这就是复合材料的优点——如果你愿意的话,它们是经过设计的材料。它可以是生物基复合材料,可以是合成树脂和纤维,也可以是生物基树脂和纤维。它可能是它们的组合”。

在各种应用中使用复合材料也有许多优点。

“总的来说,它们很轻,”Dagher说。“它们具有强度-刚度特性和强度-重量特性,这是非常有利的,所以与典型的建筑材料相比,你可以制作非常轻的结构。另一个优点是它们比传统材料系统更耐用。你可以在设计上超越传统材料的典型生命周期。”

环境友好型

Dagher说,除了在施工过程的积极阶段,使用合理设计的复合材料实际上可以改变任何给定项目的整个环境图景,积极减少特定系统的生命周期成本和碳足迹。

Dagher说:“我们一直在努力从摇篮到坟墓地观察事物。”“使用可回收复合材料是生物基材料发展方向的一部分”。对生物材料的关注是该实验室绿色能源和材料战略计划的一部分,该计划旨在缓解当代建筑实践中固有的环境挑战,为期十年。

Dagher说:“我们在这里所做的是开发减少建筑碳足迹的系统,并为我们提供生物基材料,这些材料在使用寿命结束时可以100%回收。”虽然典型的塑料是基于石油的,但Dagher和他的团队一直在努力开发热塑性复合材料和生物基热塑性塑料,它们是可生物降解和可回收的。

三维设计

2019年10月10日,该实验室公布了其最新项目:全球最大的3D打印机GEM倡议。OB体育该实验室表示,他们将使用3D打印机打印可回收塑料复合材料,可在施工过程中以多种方式使用。

Dagher说:“其中一个例子就是混凝土模板。”“使用打印机创建非常先进的建筑形式,否则会非常困难,创建一个独一无二的模板”。

一旦模板被使用,“我们就把它从你那里拿回来,”Dagher说。“我们会把它磨碎,再做一次。这就改变了游戏中存在更多创新的潜力,然后在建筑项目生命周期结束时的浪费就会显著减少。”欧宝科技最新版app下载

达格尔说,他的目标是继续为建筑业所需的环境变化做出贡献,以使其变得更加可持续。

“我们真的必须完全不同地思考我们如何构建东西”,Dger说。“我们必须开始考虑我们如何回收事物,以及我们在这些系统中有哪些体现的能量内容。我们需要建立较少石油的系统,以减少对全球气候的影响“。

得益于生物塑料3D打印机和清洁能源项目的广泛投资组合等举措,缅因大学的高级结构和复合材料中心继续引领潮流。