Concreto hueco imita la estructura ósea humana para resistir el agrietamiento

Investigadores de la Universidad de Princeton, dirigidos por Reza Moini y Shashank Gupta, han creado un concreto hueco bioinspirado que imita la estructura ósea humana para resistir el agrietamiento.

El equipo se inspiró en el hueso cortical humano, que es básicamente la capa exterior densa de los fémures humanos que proporciona fuerza y ​​resiste la fractura.

Los huesos corticales humanos consisten en componentes tubulares elípticos conocidos como osteonas, incrustados débilmente en una matriz orgánica.

Este diseño le permite desviar las grietas alrededor de las osteonas y evitar un fallo abrupto al tiempo que aumenta la resistencia general a la propagación de grietas.

La versión bioinspirada implicó la impresión 3D de un molde de plantilla tubular utilizando alcohol polivinílico (PVA) antes de que pudiera disolverse para crear un molde de silicona de uretano utilizado para moldear el material.

“Utilizamos principios teóricos de mecánica de fracturas y mecánica estadística para mejorar las propiedades fundamentales de los materiales ‘por diseño’.

Se espera que el material se vuelva menos resistente al agrietamiento cuando se incorporan tubos huecos.

Aprendimos que al aprovechar la geometría, el tamaño, la forma y la orientación de los tubos, podemos promover la interacción entre la grieta y el tubo para mejorar una propiedad sin sacrificar otra“, dijo Reza Moini, profesor adjunto de ingeniería civil y ambiental de Princeton.

Fuente: New Atlas