Más resistente que el cemento convencional, es a lo que han conseguido llegar recientemente estos ingenieros con su técnica innovadora imitando la estructura ósea humana.

El equipo de investigación liderado por Shashank Gupta y Profesor Reza Moini en la Universidad de Priceton, han logrado desarrollar un material innovador basado en el cemento. Este que supera con creces, en términos de resistencia, a sus homólogos convencionales. Se han inspirado en la arquitectura de la capa exterior del hueso humano y ha demostrado ser un material  5,6 veces más resistente que el cemento convencional. A parte de evitar el agrietamiento repentino, algo que se suele ver comúnmente en los cementos tradicionales.

En qué la estructura ósea mejora la resistencia del cemento?

El principal objetivo de este proyecto fue intentar mejorar la durabilidad del hormigón. Han optado por incorporar una arquitectura interna similar a un tubo para la que se inspiraron con en la misma que la estructura del hueso cortical humano en vez de optar por agregar fibras o plásticos al cemento tradicional. Con esto han logrado crear un mecanismo de endurecimiento gradual que mejora la capacidad del cemento de resistir fracturas. Esto es debido gracias a la implementación de tubos cilíndricos y elípticos en su composición.

La geometría es la clave para obtener un material más resistente

El profesor Moini explica que el enfoque mejora la resistencia del cemento manipulando su estructura interna mediante ajustes en la geometría de los tubos. Esto permite desviar grietas sin comprometer otras propiedades, simulando el comportamiento del hueso humano.

Han desarrollado un nuevo método para cuantificar el grado de desorden en los materiales de construcción, aplicando parámetros de mecánica estadística. Esta permite diseñar materiales con un grado de desorden personalizado. Esto contribuirá a mejorar el diseño de estructuras tubulares para la infraestructura civil.

Esta investigación abre nuevas puertas en la industria

Gracias a este nuevo tipo de cemento más duradero y resistente, lo que permitirá explorar diferentes variables a otros materiales frágiles. Gracias a la flexibilidad que ofrecen las técnicas de fabricación aditiva y robótica.

Lo que refuerza la relevancia y el potencial de su aplicación en la industria de la construcción, es que este proyecto lo respalda la National Science Foundation, El comunicado original fue publicado en la revista Advanced Materials.

Fuente y fotos: Princeton University