Ingenieros han agregado óxido de grafeno a la mezcla de cemento para hacer un concreto capaz de crear posibles paredes «inteligentes» que puedan monitorear las grietas para detectar problemas estructurales, cambios de temperatura y otros factores ambientales
El proyecto, realizado por la Universidad RMIT y la Universidad de Melbourne, en Australia, es el primer en investigar los efectos del óxido de grafeno en la imprimibilidad y las propiedades de compresión del hormigón impreso en 3D.
Los investigadores han descubierto que la adición de óxido de grafeno, un nanomaterial comúnmente utilizado en baterías y dispositivos electrónicos, le daba conductividad eléctrica al concreto y aumentaba su resistencia hasta en un 10%.
El supervisor de investigación y profesor asociado del RMIT, Jonathan Tran, afirma que este hormigón tenía el potencial de crear edificios «inteligentes» donde las paredes pueden actuar como sensores para detectar y monitorear pequeñas grietas. Si bien los métodos de detección actuales, como los sensores ultrasónicos o acústicos, no son destructivos y se utilizan ampliamente en la industria de la construcción para detectar grandes grietas en estructuras de hormigón, la detección temprana de grietas más pequeñas sigue siendo un desafío. «El equipo para estos métodos suele ser voluminoso, lo que dificulta su uso regular para monitorear estructuras muy grandes como puentes o edificios altos», apunta Tran, «Pero la adición de óxido de grafeno crea la posibilidad de un circuito eléctrico en estructuras de hormigón, lo que podría ayudar a detectar problemas estructurales, cambios de temperatura y otros factores ambientales».
Si bien la investigación era preliminar, Tran anuncia que el óxido de grafeno tenía el interesante potencial de hacer que el concreto impreso en 3D fuera más viable en la industria de la construcción, lo que podría tener impactos positivos en el costo y la sostenibilidad. «Las estructuras de hormigón actuales se crean mediante encofrado, que es donde se crea un molde antes de verter en él la mezcla de hormigón fresco. El encofrado requiere mucho trabajo, tiempo y dinero y, a menudo, genera muchos residuos. El hormigón impreso en 3D no sólo ayuda a ahorrar tiempo, dinero y mano de obra, sino que también permite crear estructuras más complejas y reutilizar algunos residuos de la construcción en materiales a base de cemento».
Como el hormigón impreso en 3D utiliza la impresión capa por capa, puede provocar uniones más débiles entre cada capa, pero la adición de óxido de grafeno al hormigón hace que sea más fácil de extruir, creando una mejor unión entre capas, lo que también puede ayudar a maximizar la resistencia. «El óxido de grafeno tiene grupos funcionales en su superficie, que son como puntos pegajosos en la superficie de un material que pueden adherirse a otras cosas. Estos ‘puntos pegajosos’ están formados principalmente por varios grupos funcionales que contienen oxígeno, que desempeñan un papel crucial a la hora de facilitar uniones más fuertes con otros materiales como el cemento. Esta fuerte unión puede mejorar la resistencia general del hormigón. «Sin embargo, se necesita más investigación para probar si el hormigón con óxido de grafeno puede igualar o superar la resistencia del hormigón moldeado tradicionalmente», confirma Tran.
Fuente: 3dprintingdesign.es