Open-Source Script for Design and 3D Printing of Porous Structures for Soil Science
Notice bibliographique
Résumé
Three-dimensional (3D) printing in soil science is relatively rare but offers promising directions for research. Having 3D-printed soil samples will help academics and researchers conduct experiments in a reproducible and participatory research network and gain a better understanding of the studied soil parameters. One of the most important challenges in utilizing 3D printing techniques for soil modeling is the manufacturing of a soil structure. Until now, the most widespread method for printing porous soil structures is based on scanning a real sample via X-ray tomography. The aim of this paper is to design a porous soil structure based on mathematical models rather than on samples themselves. This can allow soil scientists to design and parameterize their samples according to their desired experiments. An open-source toolchain is developed using a Lua script, in the IceSL slicer, with graphical user interface to enable researchers to create and configure their digital soil models, called monoliths, without using meshing algorithms or STL files which reduce the resolution of the model. Examples of monoliths are 3D-printed in polylactic acid using fused filament fabrication technology with a layer thickness of 0.20, 0.12, and 0.08 mm. The images generated from the digital model slicing are analyzed using open-source ImageJ software to obtain information about internal geometrical shape, porosity, tortuosity, grain size distribution, and hydraulic conductivities. The results show that the developed script enables designing reproducible numerical models that imitate soil structures with defined pore and grain sizes in a range between coarse sand (from 1 mm diameter) to fine gravel (up to 12 mm diameter).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,080 | 0,042 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».