De acordo com a Universidade da Pensilvânia (UPenn), uma inovação revolucionária em concreto pode mudar a forma como construímos — e como combatemos as mudanças climáticas. Pesquisadores combinaram impressão 3D com algas microscópicas fossilizadas para criar um novo tipo de concreto que captura significativamente mais dióxido de carbono, utilizando menos cimento.
No centro da inovação está a terra diatomácea (TD), um material poroso e esponjoso feito de diatomáceas fossilizadas. “Fiquei intrigado com a capacidade desse material natural de absorver CO₂”, diz Shu Yang, coautor sênior e professor de ciência dos materiais. Misturado à mistura de concreto, o TD melhora o fluxo através de uma impressora 3D e fornece área de superfície para captura de carbono — até 142% mais CO₂ do que as misturas convencionais.
Surpreendentemente, esse aumento de porosidade não enfraqueceu o material. “Normalmente, se você aumenta a área de superfície ou a porosidade, perde resistência”, diz Yang. “Mas aqui, ocorreu o oposto; a estrutura se tornou mais forte com o tempo.”
Liderada pelo autor principal, Kun-Hao Yu, a equipe aperfeiçoou uma tinta para concreto imprimível que mantinha a resistência apesar da complexidade da extrusão. “O concreto não é como os materiais de impressão convencionais”, explica Yu. “Ele precisa fluir suavemente sob pressão, estabilizar-se rapidamente após a extrusão e, então, fortalecer-se continuamente à medida que cura.”
Para maximizar a eficiência, a equipe de arquitetura do coautor sênior Masoud Akbarzadeh utilizou superfícies mínimas triplamente periódicas (TPMS) — estruturas encontradas em corais e ossos — para otimizar a forma e a distribuição de forças. “Conseguimos reduzir o material em quase 60% e ainda suportar a carga”, diz Akbarzadeh. Seus cubos de concreto mantiveram 90% da resistência das versões sólidas, aumentando a relação superfície-volume em 500%.
As aplicações vão além dos edifícios. Yang aponta a restauração marinha como uma área de interesse fundamental: “A grande área de superfície ajuda os organismos marinhos a se fixarem e crescerem, enquanto o material absorve passivamente o CO₂ da água circundante.”
Os próximos passos da equipe da UPenn incluem a expansão para pisos e fachadas em tamanho real e o teste de químicas alternativas para o cimento. “No momento em que paramos de pensar no concreto como algo estático e começamos a vê-lo como dinâmico — como algo que reage ao ambiente —, abrimos um mundo totalmente novo de possibilidades”, diz Yang. Para saber mais sobre o material acesse o site.
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