Un importante traguardo nell’innovazione edilizia è stato raggiunto dai ricercatori dell’Università del New Mexico (UNM) con il brevetto di un materiale in cemento flessibile progettato per la stampa 3D. La squadra del Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale Gerald May, armata di una stampante 3D per il cemento e di strumenti di misurazione avanzati, sta affrontando sfide di lunga data nella costruzione e nella manutenzione delle infrastrutture.
Il nuovo materiale cementizio auto-rinforzante ultra duttile
potrebbe rivoluzionare il settore, consentendo la realizzazione di edifici e ponti più sicuri e resilienti, riducendo la necessità di frequenti riparazioni. I tradizionali metodi di costruzione, che richiedono macchinari pesanti e lavoro manuale per posizionare travi in acciaio o legno, sono costosi e pericolosi.
La professoressa assistente Maryam Hojati
dell’UNM, sta guidando gli sforzi per automatizzare e innovare questo processo con la stampa 3D. Il cemento, sebbene sia forte in compressione, è notoriamente fragile sotto tensione, portando a frequenti crepe e necessità di manutenzione continua, sia per marciapiedi, edifici o ponti.
Le catastrofi naturali come terremoti e forti venti
esacerbano il problema, mettendo in tensione le strutture e evidenziando le debolezze del cemento. Il cemento non mostra proprietà di trazione, rendendolo fragile e soggetto a rotture. Questa sfida ha spinto i ricercatori a sviluppare soluzioni innovative.
Il dottorando Muhammad Saeed Zafar
ha creato una miscela di materiali che unisce resistenza e flessibilità, integrando una elevata concentrazione di fibre polimeriche. Questo nuovo materiale, sviluppato in collaborazione con il ricercatore Amir Bakhshi, offre quattro miscele distinte con capacità di deformazione superiore ai materiali convenzionali.
La miscela mantiene la necessaria viscosità per una stampa 3D uniforme
senza ostruire il getto, superando sfide tecniche e test di resistenza alla flessione e alla trazione. L’obiettivo principale è stato affrontare il problema del rinforzo nella stampa 3D del cemento, per automatizzare il processo senza compromettere la resistenza strutturale.
Le implicazioni di questa innovazione
vanno oltre i confini terrestri, con agenzie spaziali come la NASA che esplorano la stampa 3D per la costruzione di habitat su altri pianeti. Questo materiale potrebbe essere un game-changer, eliminando la necessità di trasportare pesanti travi in acciaio nello spazio.
A livello terrestre, questa tecnologia potrebbe trasformare l’industria delle costruzioni
consentendo la realizzazione di strutture più resilienti alle catastrofi naturali e richiedendo una manutenzione meno frequente. Inoltre, promuove una maggiore automazione, riducendo i costi e i rischi associati ai metodi tradizionali.
In conclusione, questa ricerca ha portato a un materiale con proprietà di stampa 3D e affidabilità strutturale
che potrebbero rivoluzionare l’industria delle costruzioni, come sottolineato dalla professoressa Hojati.
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