la resistencia al daño del hormigón hueco aumentó 5,6 veces
2024-10-04
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inspirándose en la dura estructura exterior de los huesos humanos, ingenieros de la universidad de princeton en estados unidos han desarrollado un nuevo tipo de hormigón que puede resistir grietas y daños repentinos, y su resistencia a los daños es 5,6 veces mayor que la del hormigón ordinario. los artículos relevantes se publicaron en la nueva edición de advanced materials.
para desarrollar este nuevo tipo de hormigón, los investigadores se inspiraron en el hueso compacto humano. la densa capa del fémur humano está formada por estructuras tubulares ovaladas llamadas osteonas. su forma y disposición dispersan las grietas alrededor de estas unidades óseas, evitando que se rompan con el impacto.
para verter el hormigón biónico, los investigadores imprimieron en 3d un molde de encofrado tubular utilizando alcohol polivinílico. luego vertieron goma en el molde para crear un negativo de la plantilla. finalmente, disolvieron el caucho para formar un molde de silicona de poliuretano y lo utilizaron para verter el concreto.
gracias a un inteligente diseño biónico, los nuevos tubos huecos de hormigón "atrapan" las grietas y evitan que se propaguen más. esto contrasta con la adición de materiales como fibras, plásticos, etc. al hormigón para aumentar su resistencia. el nuevo método puede controlar el crecimiento de cada grieta para que el material no se rompa de una vez y pueda resistir daños progresivos, fortaleciendo el material.
los investigadores realizaron pruebas de flexión de tres puntos y pruebas de flexión de muesca unilateral. utilizaron una hoja de sierra de diamante de 2 milímetros de espesor y una navaja para hacer muescas en el concreto y repitieron el proceso varias veces para recopilar datos sobre la resistencia a la fractura del material. los resultados muestran que la resistencia al daño del hormigón nuevo es más de 5 veces mayor que la del hormigón ordinario. esto no sólo significa edificios más seguros, sino que también reduce la producción de hormigón, lo que supone un enorme beneficio para el medio ambiente.
