¿Será posible que algún día los edificios se fabriquen con materiales tan fáciles de desmontar como los ladrillos LEGO? Un equipo de ingenieros del MIT cree que sí y están desarrollando un nuevo tipo de mampostería reconfigurable hecha de vidrio reciclado impreso en 3D.
Aunque puede parecer una locura utilizar vidrio como material de construcción, las pruebas estructurales muestran que la resistencia de los ladrillos de vidrio es comparable a la de sus homólogos de hormigón. Este nuevo enfoque de los materiales de construcción podría transformar la forma en que construimos y desmantelamos estructuras. Algún día podría ayudar a que la industria sea más sostenible y a reducir su huella de carbono.
Un enfoque circular para la construcción
Los ladrillos de vidrio impresos en 3D se inspiraron en la “construcción circular”, un movimiento creciente en la arquitectura que busca reutilizar materiales a lo largo de múltiples vidas útiles de los edificios. Al reducir la necesidad de fabricar nuevos materiales, se espera reducir los gases de efecto invernadero vinculados a la construcción, conocidos como “carbono incorporado”. Estas emisiones se acumulan a lo largo de la vida útil de un edificio, desde la producción de materiales hasta la demolición final.
Motivados por esta visión, los ingenieros del MIT han creado ladrillos de vidrio duraderos y multicapa utilizando tecnología de impresión 3D. Cada ladrillo, con forma de ocho, está diseñado para encajar entre sí, de forma muy similar a los ladrillos LEGO. El equipo imagina edificios futuros que se puedan desmontar y volver a ensamblar para formar nuevas estructuras o reciclarse en formas completamente diferentes.
“El vidrio es un material altamente reciclable”, dice Kaitlyn Becker, profesora adjunta de ingeniería mecánica en el MIT. “Al final de la vida útil de una estructura, estos ladrillos de vidrio se pueden desmontar y volver a ensamblar para formar algo nuevo, o incluso volver a fundirlos e imprimirlos en otra forma”.
Abriendo nuevos caminos con el vidrio
El vidrio puede parecer una opción poco probable para un bloque de construcción. Generalmente, se lo considera frágil e inadecuado para elementos estructurales importantes. Sin embargo, este proyecto, dirigido por Becker y Michael Stern, un graduado del MIT y fundador de Evenline, una empresa especializada en impresión 3D de vidrio, te hará cuestionar esta suposición.
“El vidrio como material estructural rompe un poco el cerebro de la gente”, dice Stern. “Pero estamos demostrando que esta es una oportunidad para ampliar los límites de lo que se ha hecho en arquitectura”.
El equipo probó recientemente sus ladrillos de vidrio bajo tensión mecánica y descubrió que los ladrillos más fuertes podían soportar presiones comparables a las que soportan los bloques de hormigón. Se trata de un hito importante para el vidrio como material de construcción, que demuestra que puede ofrecer tanto reciclabilidad como resistencia.
Un paso hacia una arquitectura más sostenible
La historia inicial de esta investigación comenzó en el Laboratorio de Vidrio del MIT, donde Becker y Stern conocieron el material por primera vez durante sus estudios universitarios. Pronto, su fascinación por la reciclabilidad y las propiedades ópticas del vidrio los llevó a explorar cómo podría funcionar en la construcción.
Stern finalmente diseñó una impresora de vidrio 3D. La última versión de la impresora, G3DP3, derrite botellas de vidrio recicladas y las convierte en una forma imprimible. A continuación, el vidrio se coloca en capas para formar ladrillos resistentes, cada uno con clavijas entrelazadas como las de los bloques LEGO.
Además de su resistencia mecánica, los ladrillos ofrecen flexibilidad en el diseño. La forma de ocho permite apilarlos para formar paredes que pueden curvarse y moverse, lo que permite estructuras arquitectónicas más dinámicas.
Por lo tanto, los investigadores ven un gran potencial para esta tecnología. En un futuro cercano, esperan construir pabellones y estructuras temporales que se puedan volver a ensamblar en nuevas formas. La visión a largo plazo es otorgar a estos ladrillos de vidrio “muchas vidas”. Pueden reutilizarse en diferentes proyectos, lo que reduce la necesidad de nuevos materiales y disminuye los desechos. Si bien se necesita más investigación para refinar las características de entrelazado, que actualmente se fabrican con materiales distintos del vidrio, el equipo sigue siendo optimista sobre la posibilidad de ampliar su diseño.
“Tenemos una mejor comprensión de cuáles son los límites del material y cómo escalarlo”, dice Stern.
Por ahora, el equipo se centra en construir estructuras de vidrio cada vez más grandes, desde pequeñas paredes hasta edificios potencialmente enteros.
Los hallazgos fueron publicados en la revista Glass Structures and Engineering.
Fuente: ZME Science.
