การก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานใต้ทะเล ไม่ว่าจะเป็นอุโมงค์รถไฟ, ท่อส่งก๊าซ หรือสายเคเบิลพลังงาน เป็นงานที่ปราบเซียน มาตลอด เพราะวิศวกรต้องสู้กับทั้งแรงดันน้ำ การกัดกร่อน และความยากลำบากในการขนส่งวัสดุ
ล่าสุด DARPA (หน่วยงานวิจัยของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ) ได้จุดประกายความหวังใหม่ โดยตั้งโจทย์ท้าทายให้นักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยี การพิมพ์คอนกรีต 3 มิติใต้พื้นน้ำ เพื่อเปลี่ยนวิธีสร้างสิ่งก่อสร้างในทะเล
สูตรลับ คือสารฉีดผสมที่หัวฉีด แก้โจทย์วัสดุไม่เกาะตัว
ทีมนักวิจัยจาก มหาวิทยาลัย Cornell คือหนึ่งในตัวเต็งที่รับคำท้านี้ พวกเขาพบปัญหาใหญ่คือ เวลาพิมพ์คอนกรีตใต้น้ำ อนุภาพของซีเมนต์มักจะกระจายตัวและไม่ยอมยึดเกาะกัน แต่ถ้าใส่สารเคมีช่วยยึดเกาะ ลงไปในส่วนผสมตั้งแต่แรก คอนกรีตจะเหนียวจนปั๊มไม่ออก
ทางแก้คือ ทีมวิจัยใช้ระบบ Two-stage system โดยจะส่งคอนกรีตแบบไหลลื่นปกติผ่านท่อปั๊ม แต่จะทำการ “ฉีดสารเร่งการแข็งตัวที่หัวฉีดแทน วิธีนี้ทำให้คอนกรีตไหลผ่านเครื่องได้ง่าย แต่พอพ่นออกมาปุ๊บจะแข็งตัวและยึดเกาะกันทันที แถมยังปรับเปลี่ยนสูตรตามอุณหภูมิและความเร็วในการพิมพ์ได้แบบ Real-time อีกด้วย
นอกจากสูตรคอนกรีตแล้ว ทีมงานยังใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมหนักกว่า 2,700 กิโลกรัม ในการพิมพ์งาน โดยติดตั้งกล่องควบคุมและเซนเซอร์พิเศษ เพราะใต้น้ำมักจะมีตะกอนขุ่นมัวจนมองไม่เห็น เซนเซอร์เหล่านี้จะช่วยตรวจสอบคุณภาพการวางชั้นคอนกรีตแทนดวงตาของมนุษย์ และปรับการทำงานได้ทันทีหากเกิดข้อผิดพลาด
เทคโนโลยีนี้ไม่ได้แค่ช่วยให้สร้างอุโมงค์ง่ายขึ้น แต่มันคือการ Disrupt วิธีการทำงานนอกชายฝั่ง ลองจินตนาการว่าในอนาคตเราสามารถใช้ทรายหรือตะกอนจากพื้นทะเลแถวนั้นมาผสมเป็นคอนกรีตแล้วพิมพ์เป็นสถานีวิจัยหรือแนวปะการังเทียมได้เลย โดยไม่ต้องขนปูนลงเรือไปเป็นลำๆ นี่คือการใช้ Automation มาแก้ปัญหา Pain Point ระดับโลกได้เลย
ที่มา
