Ученые из Корнеллского университета добились заметного успеха в создании технологии 3D-печати бетонных сооружений непосредственно в водной среде. Этот проект, запущенный осенью 2024 года, способен коренным образом изменить подходы к строительству и ремонту морских объектов, включая порты и подводные кабели, благодаря ускорению, удешевлению и экологичности процессов. Разработка технологии осуществляется в рамках программы Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA).
Проект, возглавляемый доцентом кафедры гражданского и экологического строительства Шрирамой Наиром, использует промышленного робота массой приблизительно 2700 кг. Специалисты изменили состав бетонной смеси, чтобы она приобретала твердость при постоянном воздействии воды, и продемонстрировали, что робот может создавать устойчивые конструкции, послойно нанося материал в водной среде. Основной проблемой было предотвращение «размывания» – явления, при котором частицы цемента отделяются в воде, что приводит к снижению прочности. Разработчикам удалось найти компромисс между добавками, которые снижают размывание, и сохранением текучести смеси, необходимой для печати.
Проект отличается тем, что DARPA настаивает на использовании морских донных отложений в качестве основного материала, в отличие от цемента, который доставляется на судах. В сентябре 2025 года команда из Корнелльского университета показала агентству, как можно осуществлять 3D-печать, используя такое сырье. По словам Наир, подобная технология позволяет по-новому взглянуть на состав бетона и пока не используется ни одной организацией в мире.
В марте запланированы испытания, в ходе которых команды должны будут напечатать подводную арку. Чтобы работать в условиях, имитирующих реальные, с нулевой видимостью из-за мутной воды, команда, включающая специалистов из Мичиганского, Кларксонского и Аризонского университетов, создала систему датчиков и автоматического управления. Благодаря этой системе робот способен корректировать процесс печати в реальном времени, исключая необходимость участия водолазов, что имеет решающее значение для дальнейшего практического использования технологии.