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Investigadores de la Universidad de Nuevo México han creado un hito en la construcción: un concreto plegable diseñado para impresión 3D.
La innovación, fruto del Departamento de Ingeniería Civil, Construcción y Ambiental Gerald May, promete revolucionar estructuras como edificios y puentes, haciéndolos más resilientes y menos dependientes de mantenimiento.
El material patentado es una alternativa avanzada a los métodos convencionales, que frecuentemente demandan refuerzos de acero y altos costos operativos. Abre las puertas a un futuro donde la construcción sea más segura, eficiente y automatizada.
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Repensando La Construcción Tradicional
La construcción tradicional depende de maquinaria pesada y un gran esfuerzo humano para moldear y posicionar materiales como acero o madera.
Aunque el concreto es extremadamente resistente a la compresión, es conocido por su fragilidad bajo tensión, lo que resulta en grietas frecuentes.
«Si intentas separar un trozo de concreto, se rompe fácilmente. Esto se debe a que el material no presenta propiedades de tracción«, explicó Maryam Hojati, profesora asistente de la UNM y líder de la investigación.
Los terremotos, vientos fuertes y otras fuerzas naturales empeoran el problema, exponiendo la vulnerabilidad de las estructuras hechas de concreto convencional. Hojati añade: «El concreto funciona bien para compresión, pero es un material débil para lidiar con tensión«.
Aunque se están logrando muchos avances a nivel mundial, las técnicas de impresión 3D existentes aún dependen de refuerzos tradicionales, como varillas, limitando el potencial completo de automatización.
La Ciencia Del Concreto Plegable
El graduado en Ph.D. Muhammad Saeed Zafar, uno de los investigadores del proyecto, desarrolló una mezcla revolucionaria compuesta por fibras poliméricas que aumentan la flexibilidad y la resistencia a la tracción. «Si comparamos con metales o plásticos, la impresión 3D en concreto aún está en desarrollo. Nuestro objetivo era superar las limitaciones de refuerzo«, afirmó Zafar.
La composición incluye materiales como alcohol polivinílico, sílice activa, cenizas volantes y fibras de polietileno de ultra-alto peso molecular. Estos componentes garantizan que el concreto sea tanto resistente como flexible.
«Este material mantiene el concreto unido incluso cuando se somete a cargas de tensión o flexión«, explicó Hojati.
La nueva mezcla presentó una deformación de hasta 11.9% mayor que el concreto convencional, siendo ideal para impresión 3D al mantener viscosidad y evitar atascos en los boquillas de las impresoras.
El desarrollo requirió pruebas rigurosas. Pequeñas estructuras, como prismas y objetos en forma de huesos de perro, fueron impresas y evaluadas en cuanto a resistencia.
El objetivo principal era crear un material que no solo fuera imprimible, sino también estructuralmente viable para uso a gran escala.
Un Futuro Más Allá De La Tierra
Las aplicaciones de este concreto van más allá del entorno terrestre. La NASA, por ejemplo, está evaluando tecnologías de impresión 3D para construir hábitats en otros planetas.
Transportar grandes cantidades de materiales al espacio es inviable, convirtiendo la innovación de la UNM en una solución potencial para la exploración espacial.
En el escenario terrestre, el concreto plegable tiene el potencial de transformar la industria de la construcción. Además de mayor resistencia a desastres naturales, reduce costos y riesgos al promover una mayor automatización.
«Esta investigación es un hito. Combina viabilidad estructural con tecnología de impresión 3D para ofrecer una solución altamente innovadora«, concluyó Hojati.
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