Pesquisadores da Universidade do Colorado Boulder, nos Estados Unidos, apresentaram um novo método para tornar a impressão 3D com terra muito mais confiável. A revista científica Nature publicou os resultados completos dessa pesquisa que investiga as interações químicas entre biopolímeros e diferentes minerais.
O trabalho acadêmico cria misturas extremamente estáveis para a construção aditiva. Essa descoberta técnica resolve problemas antigos na aplicação de solos locais e dá novas perspectivas ecológicas com essa viabilidade.
Inicialmente, a terra bruta representa um material barato e totalmente atóxico sendo um recurso natural na arquitetura há séculos. Contudo, a variação da composição dificulta a impressão 3D com terra. Os engenheiros possuíam enormes dificuldades para prever o encolhimento do material, além da estabilidade dimensional das paredes, que cedia facilmente sob o peso próprio.
Por isso, a equipe estudou diversas estruturas biológicas complexas na natureza, como grandes cupinzeiros e vespeiros, inspirarando o uso de aglutinantes. As secreções naturais estabilizam as partículas minerais de forma incrivelmente eficaz.
Os cientistas focaram em um processo de otimização meticuloso; analisaram as reações físicas entre areia e minerais argilosos, testando elementos químicos naturais variados como o alginato de sódio. Os especialistas também avaliaram componentes botânicos como a tradicional goma xantana.
O alginato de sódio dispersou as microestruturas de argila com excelência. Esse fenômeno químico específico melhorou fortemente o fluxo do material pastoso e facilita significativamente a impressão 3D com terra estrutural. Além disso, os equipamentos industriais processam a nova mistura com extrema facilidade operacional.
Alginato de sódio aumenta a resistência estrutural das construções sustentáveis
Consequentemente, uma mistura específica demonstrou um gigantesco valor tecnológico prático. A proporção ideal de alginato adequou a impressão 3D com terra. O encolhimento do material secando caiu surpreendentemente para 2%, enquanto a resistência mecânica do composto aumentou 25%.
Agora, os pesquisadores testaram o novo composto em um maquinário profissional avançado. O equipamento construiu paredes estáveis com grande velocidade de operação diária e ergueu estruturas com ângulos inclinados sem qualquer tipo de suporte. O material convencional sem tratamento desabou rapidamente durante os mesmos testes.
Por fim, a pesquisa acadêmica comprova a importância da química estrutural. A reologia aplicada precisa guiar a impressão 3D com terra atualmente. As propriedades de fluxo ditam o sucesso das estruturas arquitetônicas modernas. A tecnologia escalável poderá utilizar resíduos de escavações locais no futuro. Os engenheiros transformarão solos descartados em elementos estruturais de alta qualidade.
