Ante la contaminación y el calentamiento global que está sufriendo el planeta, hay que buscar alternativas más sostenibles que beneficien al medio ambiente. Por ello, investigadores de la Universidad Tecnológica de Singapur han desarrollado un nuevo método en el que utilizan vidrio reciclado como material de impresión 3D para reemplazar la arena en la construcción de hormigón.
¿Cómo lo han hecho?
Uno de los grandes desafíos que nos enfrentamos en la actualidad es buscar otras alternativas a la escasez de arena, debido al crecimiento demográfico y al desarrollo de la infraestructura.
El equipo de la NTU quiere reemplazar la arena por vidrio reciclado en el proceso de impresión 3D, un material que empieza a sufrir escasez hoy día, además que su extracción provoca una gran contaminación.
Esta solución tiene como objetivo promover la economía circular a través de la fabricación aditiva. Imprimir objetos cotidianos en 3D utilizando el vidrio reciclado como material sostenible y así transformar el proceso de producción.
El vidrio es un material que se puede reciclar al 100% sin que pierda propiedades ni se altere su calidad. Está hecho de dióxido de silicio, más conocido como sílice, un componente principal de la arena, que nos ofrece una gran alternativa para usarlo como sustitución.
La alternativa más sostenible
La prueba de este proyecto hace posible sustituir la arena por el vidrio reciclado. Demostrando que la formulación de este material se puede utilizar para fabrica de forma aditiva objetos de la vida cotidiana, lo que es un buen síntoma para la construcción de alta resistencia.
El principal desafío en la formulación de mezclas de hormigón, es conocer la cantidad que se debe agregar de cada componente para lograr una estructura sólida.
Con el fin de utilizar menos material, los investigadores realizaron algunas pruebas para determinar los parámetros óptimos de la mezcla de hormigón a base de vidrio reciclado para el proceso de impresión.
Equipo de Investigación de la NTU. Fuente: 3DPrintingIndustry
El banco 3D
Para imprimir el banco en 3D se usó una mezcla formulada generalmente por vidrio reciclado de varios tamaños (medio, fino y superfino), una parte de cemento, agua y aditivos.
Al descubrir la formulación de hormigón exacta, el equipo de investigación de la NTU, ha conseguido aprovechar el potencial de este material, creando una mezcla de hormigón a base de vidrio reciclado para imprimir un banco 3D de hormigón de 40 cm de alto.
En las pruebas de resistencia del filamento, la estructura impresa en 3D mostró una capacidad de construcción excelente y una gran capacidad de extrusión, lo que significa que la mezcla de hormigón tenga suficiente fluidez para fluir a través de las mangueras y boquillas de impresión.
Para diseñar el banco se utilizó una impresora 3D de 4 ejes, cuyo volumen de impresión es de 1,2 x 1,2x 1. Los científicos esperan en un futuro seguir avanzando en el sector de la construcción gracias a la fabricación aditiva.
Según el profesor Tan Ming Jen de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial (MAE) de la NTU, nuestro equipo llegó a una fórmula viable, demostrando por primera vez que el vidrio se puede usar para imprimir en 3D un banco con una excelente integridad estructural. ”
Para la realización del banco, el equipo de investigación de la NTU se asoció con la empresa emergente de Singapur Soda Lemon para imprimir estructuras más grandes en 3D y continuar optimizando el proceso de impresión.
Como resultado de la impresión del banco 3D, el equipo de investigación cree que su desarrollo ofrece un nuevo camino para reciclar desechos de vidrio y puede contribuir a una nueva industria de construcción mucho más sostenible.
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