¿Qué tipo de aplicaciones de impresión 3D para la ciencia del suelo?

El uso de la impresión 3D en la ciencia del suelo ya es relativamente inexistente … Si a eso le sumamos la tecnología de código abierto, los expertos en el campo se sentirían completamente perdidos.

El caso es que, a pesar de los avances tecnológicos desarrollados en las últimas décadas, los experimentos en ciencia del suelo han evolucionado muy lentamente. Actualmente, el método tradicional de utilizar el suelo más adecuado para un experimento por adelantado a menudo conduce a varias aproximaciones y parámetros incontrolados.

Ante todas estas incertidumbres sobre el análisis de resultados, un equipo de la Universidad de Lorena, desde ELLOS’ en Francia y Universidad occidental en Canadá, decidió abordar este problema teniendo en cuenta la impresión 3D. Al traer código abierto para la comunidad científica del suelo, el equipo quería comprar un mejor comprensión de los parámetros del suelo estudiados.

« Uno de los desafíos más importantes en el uso de técnicas de impresión 3D para el modelado de suelos es la fabricación de una estructura de suelo. Hasta ahora, el método más popular para imprimir estructuras de suelo porosas se basaba en escanear una muestra real mediante tomografía de rayos X ”, podemos leer en el informe.

Para tales aplicaciones, se debe tener en cuenta una combinación de especificaciones como la naturaleza del material, la porosidad y la ubicación de sustancias específicas u organismos vivos, lo que requiere un enfoque de diseño de ingeniería específico.

Para implementar este enfoque, el equipo detrás de este proyecto desarrolló una plataforma de software que permite a los científicos del suelo crear modelos de suelo de acuerdo con sus necesidades en términos de estructura del suelo. Este software está diseñado para la investigación científica y debería ayudar a promover el intercambio y el intercambio de datos dentro de la comunidad internacional.

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« Se desarrolla una cadena de herramientas de código abierto usando un script Lua, en la cortadora IceSL, con una interfaz gráfica de usuario que permite a los investigadores crear y configurar sus modelos digitales de suelo, llamados monolitos, sin usar algoritmos de malla o archivos STL que reducen la resolución del modelo. . Ejemplos de monolitos se imprimen en 3D sobre ácido poliláctico utilizando tecnología de fabricación de filamentos fundidos, con un espesor de capa de 0,20, 0,12 y 0,08 mm. Las imágenes generadas al cortar el modelo digital se analizan en el software gratuito ImageJ para obtener información sobre la forma geométrica interna, porosidad, tortuosidad, distribución del tamaño de partículas y conductividades hidráulicas. Los resultados muestran que el guión desarrollado permite el diseño de modelos digitales reproducibles que imitan estructuras de suelo con poros y tamaños de grano definidos en un rango de arena gruesa (1 mm de diámetro) a grava fina (hasta 12 mm de diámetro). ”, Observe el informe.

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