En un avance significativo en la construcción y tecnología de impresión 3D, un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge ha ideado una pared de concreto «inteligente» que habla por sí misma. Este desarrollo puede allanar el camino hacia una infraestructura más segura, eficiente y sostenible.
Un muro que comunica
La esencia del proyecto se basa en la creación de un muro de contención, conocido como cabecera, con la particularidad de estar incrustado con sensores. Estos dispositivos aportan información en tiempo real sobre factores vitales como la temperatura, la presión y la tensión. Su objetivo es detectar y corregir problemas potenciales en la estructura antes de que puedan convertirse en fallos importantes.
Fuerte y sostenible
Tradicionalmente, las construcciones de cabeceras de concreto precortado requieren encofrado y refuerzo de acero considerable. No obstante, la tecnología de impresión 3D ha permitido a los investigadores diseñar y construir un muro curvo y hueco, sin necesidad de encofrado ni armadura de acero. La fortaleza de la pared se origina de su geometría y no del acero.
Este muro, de aproximadamente dos metros de altura y tres metros y medio de ancho, se imprimió en una hora. Se ahorraron costos, materiales y emisiones de carbono utilizando una impresora de concreto basada en un brazo robótico.
Sensores y datos
Para monitorear la temperatura de la pared durante el proceso de impresión, el equipo liderado por el profesor Abir Al-Tabbaa del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge, desarrolló y utilizó tecnologías de sensores. Además de la temperatura, los sensores también evaluaron la humedad relativa, la presión, la tensión, la resistividad eléctrica y el potencial electroquímico del muro.
Una parte esencial del sistema de sensores es el sensor PZT (Piezoceramic Lead-Zirconate-Titanate). Este dispositivo mide la respuesta de impedancia electromecánica y sigue los cambios en estos datos a lo largo del tiempo para identificar posibles daños.
Los datos recogidos a través de los sensores serán invaluables para los profesionales de infraestructuras, aportando una mayor comprensión sobre cómo la impresión 3D puede ser optimizada para materiales basados en cemento más grandes y complejos.
El proyecto de Cambridge demuestra que la tecnología de impresión 3D puede ser aplicada de manera efectiva en la industria de la construcción, más allá de prototipos y modelos pequeños. El hecho de que un muro de concreto impreso en 3D pueda «comunicarse» y proporcionar información valiosa sobre su estado es un hito importante que puede abrir nuevas vías para la optimización y personalización de las infraestructuras del futuro.
Más información en www.cam.ac.uk