月球盖房子难在哪？中国科学家率先研讨“地外建造”

月球盖房子难在哪？中国科学家率先研讨“地外建造”在月球上实施建造，首先必须克服极端环境的考验。其次，月球拥有超高真空环境，并且存在三四百摄氏度的大温变，传统土木建造方式几乎无法实施，结构稳定性也无法保证。丁烈云举例称：“将一瓶矿泉水重量的材料运送至月球，要花费20万美元。”高昂的成本也意味着，地外建造所必需的钢筋、混凝土、水等材料不可能都从地球上“外带”，只有尽可能利用月球上的天然月壤材料进行原位建造。此外，月球上每年约发生1000次2~3级的月震，加上宇宙射线的强辐射、太阳风、微陨石冲击以及月面复杂形貌与地质等，使月面原位建造成为极端复杂且涉及多学科交叉的超级工程。据悉，国家数字建造技术创新中心围绕地外建造开展了三项研究工作，分别是玄武月球基地的星际乐高拼装建造、月壶尊建筑3D打印建造和月面着陆垫建造。丁烈云还表示，月面建造面临各种极端环境挑战，这都需要一个聪明强大的机器人来完成砌筑和拼装工作，这个机器人便是“中国超级泥瓦匠”。目前“中国超级泥瓦匠”的雏形——月蜘蛛打印机器人正在设计中，该机器人将能够打印与拼装出几米高的建筑物，很像一台桌面打印机，只不过它吃进去的是月壤，吐出来的是一块块月壤砖，设计还在不断改进。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354147.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354147.htm

玻璃废料和垃圾碎屑可制成更好的绿色砖块

玻璃废料和垃圾碎屑可制成更好的绿色砖块访问：Saily-使用eSIM实现手机全球数据漫游安全可靠源自NordVPN首席科学家迪兰-罗伯特副教授（左三）与皇家墨尔本理工大学研究团队的其他成员合影西默斯-丹尼尔，皇家墨尔本理工大学部分由废弃玻璃和回收废灰制成的砖块已被证明比普通砖块具有更好的隔热性能，同时生产所需的能源也更少。当然，它们还额外使用了原本会被填埋的材料。考虑到这些问题，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMITUniversity）的科学家们开始用玻璃和灰烬替代砖块中使用的大部分粘土。这两种材料均由澳大利亚最大的回收公司Visy提供。研究中使用的部分固体废灰西默斯-丹尼尔，皇家墨尔本理工大学这些玻璃碎片以小于3毫米的颗粒形式运抵回收设施，由于太小，无法进行分类和回收。灰烬是回收设施在焚烧不可回收物品时产生的，如订书钉、铝和陶瓷碎片，以及某些类型的纸张和塑料。重要的是，玻璃颗粒和草木灰在用于实验砖之前都不需要研磨。这两种材料都有部分助熔作用，可降低混合物中二氧化硅（砂）的熔点。通过调整配方，可以制作出各种颜色的砖块西默斯-丹尼尔，皇家墨尔本理工大学虽然尝试了多种混合比例，但当玻璃取代至少15%的粘土，灰烬取代至少20%的粘土时，效果最好。采用这种配方，砖块的烧制温度最多可降低20%。此外，由于玻璃和灰烬具有隔热性能，据估计，与传统砖块相比，使用这种砖块建造单层住宅最多可减少5%的能源费用。更重要的是，这种砖符合澳大利亚的结构、耐久性和环境可持续性标准。首席科学家迪兰-罗伯特（DilanRobert）副教授说："我们正专注于扩大生产工艺，以便与墨尔本的砖块制造商合作，促进创新砖块的商业化。"有关这项研究的论文最近发表在《建筑与建材》杂志上。值得一提的是，这并不是我们第一次看到玻璃废料和灰烬被用于更好、更环保的建筑材料中。迪肯大学（DeakinUniversity）和南洋理工大学（NanyangTechnologicalUniversity）的团队都曾在混凝土中使用过玻璃，而莱斯大学（RiceUniversity）和德雷克塞尔大学（DrexelUniversity）的科学家则生产出了粉煤灰增强混凝土。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430166.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430166.htm

这群人用纸尿裤盖房子 理由竟是砂子不够用了？

这群人用纸尿裤盖房子理由竟是砂子不够用了？相关论文截图研究人员发现，在单层建筑使用的混凝土和砂浆中，可以加入废弃后粉碎的一次性纸尿裤。粉碎后的一次性纸尿裤最多可以替代结构柱和结构梁使用的10%的砂子，但不改变房子原本的承载力。他们甚至还用这些材料在印度尼西亚建了一座小房子。面对这么一条“有味儿”的新闻，你可能会陷入沉思，用废弃纸尿裤取代砂子能减少垃圾，听起来好像挺环保。可节约出来的砂子能值几个钱呢？再仔细一看这篇论文，作者西斯万蒂·祖莱达来自印度尼西亚，进行这项研究的目的也是为了缓解印度尼西亚因城市化和人口增长加剧而产生的建筑材料缺乏的问题。不过，印度尼西亚可是一个由17000多个岛屿组成的国家，按理说，这样的国家最不该缺乏的，就是砂子。这不禁让人好奇，这群人真的是为了做研究吗？先别着急嘲讽，这篇论文能让《科学报告》杂志报道，那是有原因的。细心的读者可能已经注意到了，前文我们用的是“砂子”并不是“沙子”。这两者不是同一种东西。字典里，沙子指的是非常微小的岩石粉末，而砂子是微小的岩石粉末，相差“非常”两个字，是因为两者的大小有差异。在工业领域， “砂子”是一类有一定质量要求的土类，是现代社会重要的材料，比如建筑中要用砂子制作砂浆、制造玻璃要提取砂子中的二氧化硅、制造芯片也需要从砂子里提取硅。因此，尽管这些岛屿国家沙滩广阔，并不缺“沙子”，但他们真的缺“砂子”。因此看似取之不竭的“沙子”，其实并不能替代“砂子”作为建筑材料、制造材料。而“砂子”是真的已经不够用了。砂子都从哪里来？与细软的沙子类似，砂子也是岩石经历风化和侵蚀形成的，只不过砂子的颗粒尺寸比沙子大一些。砂子的主要成分是二氧化硅，但是也含有各种杂质，因此会呈现出不同的颜色。一般来说，砂子分为三类：一种是沙漠里的砂子；一种是海边的海砂；还有一种是河里的河砂。这三类砂子最大的区别就是它们的颗粒大小和光滑程度。沙漠里的砂子和海砂经过长时间摩擦，颗粒只有零点几毫米，而且表面非常光滑。相比之下，河砂的直径在1毫米左右，表面更粗糙。这种区别，在建筑领域直接就是能用不能用的差异。现代建筑最常用的混凝土需要混合水泥、砂浆之类的原料，其中的砂浆不能太细，一般要选用河砂才行。沙漠里的砂子太小太滑，用它来盖房，混凝土的强度就不达标。阿联酋首都迪拜就坐落在沙漠之中，但是还要进口大量的河砂用于建筑。此前新华社报道的迪拜进口砂子的相关新闻。图片截取自新华网文章《被忽略的“沙子危机”》海砂含有大量盐分，同样不适合用于建筑。用海砂制作混凝土，一段时间之后，建筑就会出现墙壁或者天花板剥落，露出里面的钢筋。在我国台湾省，这种用海砂建筑的房子叫做海砂屋，容易形成危房。即便没有到危险的程度，这类房子的质量也很差。有不法商人以次充好销售海砂屋，经常造成纠纷。沙漠里的砂子和海砂都不行，就只剩下河砂这一个选择了。过去几十年，你的家乡附近如果有河流，或许经常能看到来回作业的采砂船，采集的河砂就是用来建筑的。河砂是一种重要的建材，许多国家都要进口。过去，咱们中国经济刚刚起飞，建筑需要的砂子有限，河砂看似取之不竭，为了赚取外汇，中国每年还能出口一些河砂。后来，中国的城市化进程不断加快，就变成了河砂进口国。河砂价格也翻了多倍。搜一下新闻就会发现，过去几年，有些地区甚至限制河砂离开本地，背后的原因就是河砂太宝贵了。还有，开采河砂其实对生态破坏严重，非法采砂船把河底挖得千疮百孔，不仅影响当地的生物，还会改变河床地貌地形，影响下游的桥梁、堤岸和管道，影响所在地的水质和水位，甚至危险河流防汛。因此，2022年中办国办印发了《关于全面推行河长制的意见》，其中就有清理整治非法采砂的内容。砂子短缺造成了砂子暴利，不严格治理，采砂就可能造成大问题。看到这里，你就明白了三位科学家的用意。单论砂子的数量，许多地方都是足够的。但是用来建造房屋的河砂，就不一定够用了。用纸尿裤之类的垃圾取代一部分砂子，减少垃圾可能还在其次，首先是节约砂子本身。这篇论文也提到，这种垃圾利用的办法可以用在贫困地区，用便宜的材料建造坚固的建筑。看来，这个研究值得继续深入，看看还有其他哪些便宜材料可能取代砂子。砂子还有什么用？聊完了建筑用的河砂，有人已经想到了下一层。刚才提到，咱们国家的砂子也很紧张，现在需要依赖进口，那会不会没有砂子可用？或者有没有可能进口受阻，因为这种最常见的东西，遭遇卡脖子呢？要回答这个问题，我们要再看看砂子的几个常见用途。目前来看，除了混凝土里的砂子，其他建筑用啥还没有遇到短缺的问题。混凝土对砂子要求特殊，也有其他解决办法，比如把岩石用机器粉碎，做成人工砂。这个办法造出来的砂子，自然没有大自然准备好的河砂便宜。但是，不采取这种办法，一味在河流中索取，造成的破坏可能更昂贵。砂子还有两个用途，一个是去除杂质，用二氧化硅制作玻璃。这个工艺不需要河砂，目前看还没有砂子不够的风险。另一个就很关键了，是用砂子提取硅，作为半导体材料，制作芯片。这种砂子是纯度很高的高纯石英砂，能用在光纤、光伏电池、光学设备还有半导体等领域。2010年以前，我国需要从美国公司进口高纯石英砂，这家公司拥有巨大的矿山，能出产纯度很高的石英砂。2010年之后，我国拥有自己的高纯石英砂生产能力，材料既有国产，也有进口，不再依赖于同一家公司。看到这里，你可以稍稍放心，高纯石英矿这种资源，还不至于被少数外国公司手拿把攥。总结一下，砂子不够用，这是一个现实的危机，主要是用于建筑的优质砂子越来越少。我国一面治理非法采砂，一面解决砂子生产问题，但砂子确实越来越珍贵的问题不会消失，需要珍惜使用。最后，半导体和光伏行业需要的高纯石英砂也是重要的资源，目前我国有生产能力，也有多个进口渠道。小小的砂子，也有资源问题。“纸尿裤盖房”这种研究，未来可能越来越多。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376567.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376567.htm

乐高弃用环保材料RPET生产积木 因发现其反而会导致更多碳排放

乐高弃用环保材料RPET生产积木因发现其反而会导致更多碳排放克里斯蒂安森在周日的一次采访中表示：“在早期，人们认为找到这种神奇的材料或新材料更容易”，这将解决可持续发展问题，但“这种材料似乎不存在。我们测试了成百上千种材料。只是不可能找到这样的材料。”乐高此前曾承诺，将在2030年前用可持续材料制成的塑料积木取代石油基塑料积木。该公司在2020年开始试图用可持续材料取代塑料砖块。难点在于找到一种既环保又能提供与石油基塑料砖相同的颜色、光泽和声音的材料。事实证明，要取代ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）塑料是非常困难的。乐高可持续发展主管蒂姆·布鲁克斯（TimBrooks）表示，RPET本身就比ABS更柔软，因此需要额外的成分才能使其具有与现有塑料相似的安全性和耐用性，还需要大量的能量来加工和干燥它。“这就像试图用木头而不是钢制造自行车，”他说。他补充说：“为了扩大（回收PET）的生产规模，对制造环境的破坏程度是如此之高，以至于我们需要改变工厂的一切。毕竟，碳足迹会更高。“这很令人失望。”乐高现在的目标是通过逐步加入更多的生物基材料和可回收材料，使ABS的每个组成部分更具可持续性。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386039.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386039.htm

一块看似简单的海绵改善了机器人的抓取方式

一块看似简单的海绵改善了机器人的抓取方式机器人现在可以完成跳跃和翻筋斗，但他们太僵硬了，力量虽大却不能轻易地拿起一个鸡蛋。可变刚度设备是潜在的解决方案，可用于硬机器人的接触顺应性以减少损坏，或用于改善软机器人的负载能力。发表在2023年IEEE国际机器人和自动化会议（ICRA）上的这项研究表明，可变刚度可以通过硅树脂海绵实现。来自布里斯托尔大学工程数学系的主要作者TianqiYue解释说："刚度，也被称为软度，在接触场景中很重要。"机器人手臂过于僵硬，所以它们无法对脆弱的物体，例如鸡蛋，做出类似人类的柔软抓握。人类与机器人手臂的不同之处在于，我们有柔软的组织包围着坚硬的骨骼，这作为一种自然的缓解机制。在这篇论文中，我们成功地开发了一个具有可变硬度的软性装置，安装在末端机器人手臂上，用于使机器人与物体接触安全。"机器人海绵在工作中。资料来源：岳天琪硅胶海绵是一种廉价且易于制造的材料。它是一种多孔弹性材料，就像日常工作中使用的清洁海绵。通过挤压海绵，这种材料会变硬，这就是为什么它可以变成一种可变刚度的设备。这种装置可用于工业机器人的场景中，包括抓取果冻、鸡蛋和其他脆弱的物质。它还可以用于服务机器人，使人与机器人的互动更加安全。岳天琪补充说："我们成功地利用海绵制作了一个廉价、灵活但有效的装置，可以帮助机器人实现与物体的软接触。其巨大的潜力来自于它的低成本和轻量级。我们相信这种基于硅-海绵的可变刚度装置将在工业和医疗领域提供一种新的解决方案，例如，对机器人抛光和超声成像的可调整刚度要求。"该团队现在将研究如何使该设备在多个方向上实现可变刚度，包括旋转。参考资料："ASilicon-sponge-basedVariable-stiffnessDevice"，作者将其发表岳天琪在2023年IEEE国际机器人和自动化会议（ICRA）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369521.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369521.htm

马斯克打造了一个“神奇项目”：给员工盖房子

马斯克打造了一个“神奇项目”：给员工盖房子据报道，巴斯特罗普县专员梅尔·哈姆纳(MelHamner)上月在一次会议上表示，佛罗里达州住宅建筑开发商美国莱纳房屋(Lennar)，正在与TheBoringCompany合作，在其总部附近建造首批110套房屋。巴斯特罗普县的文件显示，该住宅区包含了Boring大道、Cutterhead人行横道等街道。目前还不清楚何时开始施工。哈姆纳解释称，该地区存在住房负担能力危机。“这就是TheBoringCompany为他们的员工建造住房的部分原因，这样他们就可以住得起离总部更近的地方。”他表示。奥斯汀也是特斯拉超级工厂的所在地。马斯克在2021年底表示，该工厂最终可能雇佣多达2万名工人。SpaceX预计也将在该地区建造一家工厂。马特·霍尔姆(MattHolm)是奥斯汀的一名房地产经纪人，也是该市特斯拉车主俱乐部的主席。他表示，马斯克公司的员工需要更多房子。莱纳房屋正在其网站上宣传3的打印房屋。霍尔姆表示，该公司可能会在奥斯汀的开发项目中使用这项技术。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344015.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344015.htm