Hormigón Impreso en 3D Inspirado en un Pez Prehistórico

La impresión 3D en la construcción ofrece la posibilidad de crear estructuras complejas en menos tiempo y con menos mano de obra. Este avance representa una nueva forma de construcción tanto en nuestro planeta, como en escenarios más ambiciosos como la Luna o Marte, donde se podrían fabricar refugios para astronautas con menor esfuerzo. 

Sin embargo, la investigación sigue avanzando para superar las limitaciones técnicas de estas construcciones. Un nuevo estudio de la Universidad de Princeton ha dado un gran paso al inspirarse en un pez prehistórico para crear un hormigón impreso en 3D mucho más resistente a las grietas.

Innovación Inspirada en el Celacanto

El celacanto, un pez considerado fósil viviente, ha capturado la atención de ingenieros y científicos debido a su estructura de escamas. Estas escamas poseen una disposición en doble hélice, una configuración natural que ofrece una resistencia superior a las fracturas. Un equipo de investigación de Princeton, liderado por el profesor de ingeniería civil y ambiental Reza Moini, ha adaptado esta estructura para mejorar las paredes de hormigón impresas en 3D.

Según el estudio publicado en Nature Communications, las pruebas han demostrado que este hormigón es hasta un 63% más resistente a las grietas que el hormigón convencional. El proceso se basa en superponer capas de hormigón siguiendo un patrón zigzagueante que forma una estructura en doble hélice, en lugar de la disposición lineal tradicional. Este diseño permite a las vigas resistir mejor la propagación de fracturas, entrelazando las superficies afectadas y desviando las grietas una vez que se forman.

Mejoras Técnicas en la Impresión 3D de Hormigón

Uno de los desafíos clave en la impresión 3D de hormigón es la tendencia de las capas inferiores a deformarse bajo el peso de las superiores si no se han endurecido adecuadamente. Para combatir este problema, los investigadores de Princeton han desarrollado un sistema de doble extrusión en la boquilla de la impresora. Este sistema mezcla hormigón fresco con un acelerador químico segundos antes de su deposición, permitiendo que el hormigón se cure más rápidamente y mantenga su forma con precisión.

De esta manera, se garantiza una mayor integridad estructural, además de un mejor control sobre la geometría del edificio. El resultado es una arquitectura más precisa y resistente, con un proceso de construcción que maximiza la eficiencia tanto en tiempo como en costes.

Implicaciones para la Construcción Industrializada

Su capacidad para reducir el tiempo de ejecución, minimizar los desperdicios y aumentar la durabilidad de las estructuras lo hace una opción atractiva para proyectos de vivienda, infraestructura y, en el futuro, incluso construcciones fuera de la Tierra.

La construcción aditiva con hormigón está ayudando a materializar diseños más complejos, además, gracias a innovaciones como la de Princeton, también está eliminando barreras técnicas clave, como la resistencia a las fracturas y la precisión geométrica.

Fuente imagen de portada: El Español