Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Princeton, liderada por Reza Moini e Shashank Gupta, desenvolveu um concreto oco inspirado na estrutura dos ossos humanos, projetado especificamente para resistir a rachaduras.
A inspiração veio do osso cortical humano, a camada densa externa dos fêmures, que oferece resistência e protege contra fraturas.
Os ossos corticais humanos são compostos por estruturas tubulares elípticas chamadas osteons, que estão embutidas de forma leve em uma matriz orgânica.
Esse arranjo estrutural ajuda a desviar rachaduras ao redor dos osteons, prevenindo falhas bruscas e aumentando a resistência à propagação de fissuras.
O concreto oco inspirado nessa estrutura foi feito através da impressão 3D de um molde tubular de álcool polivinílico (PVA), que foi posteriormente dissolvido para formar um molde de silicone de ureia, onde o concreto foi moldado.
“Utilizamos princípios teóricos de mecânica de fratura e mecânica estatística para melhorar as propriedades fundamentais dos materiais por meio do design. Inicialmente, esperava-se que a incorporação de tubos ocos tornasse o material menos resistente a rachaduras. Mas, ao explorar a geometria, o tamanho, a forma e a orientação dos tubos, descobrimos que é possível promover a interação entre rachaduras e tubos, aprimorando uma propriedade sem comprometer outra”, explicou Reza Moini, professor assistente de engenharia civil e ambiental em Princeton.
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