- -
UPV
 

Bigues impreses en 3D inspirades en les peces de Lego i en el cos humà

Ideades per investigadors de la Universitat Politècnica de València, pesen fins a un 80% menys que les bigues de formigó o les metàl·liques

[ 01/03/2021 ]

investigadors de la Universitat Politècnica de València (UPV) han ideat i patentat un nou sistema per a fabricar bigues que promet “revolucionar” els sectors de l'arquitectura, l’edificació i l'enginyeria civil. Estan fabricades amb peces de plàstic impreses en 3D, que es poden acoblar com si foren mòduls de LEGO, i una capa de formigó d'altes prestacions en la zona més comprimida.

Els seus avantatges, segons apunten els creadors, són múltiples: pesen fins a un 80% menys que les bigues de formigó o metàl·liques, amb la qual cosa no són necessàries grans grues ni camions per a transportar-les i instal·lar-les; estalvien temps i costos en mà d'obra i material, i es poden imprimir i acoblar in situ, cosa que facilita la seua instal·lació en qualsevol lloc, per complicat que siga l’accés. A tot això se suma que aprofita com a matèria primera plàstics reciclats; dona així una nova vida a aquest producte i avança cap a una construcció més sostenible.

El desenvolupament d'aquestes innovadores bigues és fruit de quasi tres anys de recerca. “El nostre objectiu era plantejar una alternativa a les actuals estructures de formigó armat. Aquestes estan formades per perfils que es construeixen en tota la longitud de la peça, la qual cosa requereix costoses instal·lacions i són difícilment transportables”, apunta José Ramón Albiol, professor de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria d'Edificació (ETSEE) de la Universitat Politècnica de València. Després de moltes hores d'assajos i proves, la combinació de la impressió en 3D, plàstics i formigó oferia uns resultats òptims. I va ser a l'octubre de l'any passat quan van patentar el sistema.

La principal novetat es troba en el perfil polimèric de la biga, compost per múltiples segments longitudinals que es poden acoblar i formigonar al lloc on es vol instal·lar l'estructura. La biga es reforça amb elements que garanteixen la rigidesa de l'estructura i, a més, no porta cap component metàl·lic. “D'aquesta forma, s'evita la corrosió, es redueix el pes i se simplifica el temps de treball”, afig Xavier Mas, de l'Institut de Restauració del Patrimoni (IRP) de la Universitat Politècnica de València.
El sistema elimina també la necessitat dels costosos encofrats i cimbres, la qual cosa permet treballar sense necessitat de tallar el trànsit en la infraestructura en la qual s'està treballant. “A més, aquesta solució permet reduir la mà d'obra i els mitjans auxiliars requerits, la qual cosa es tradueix en un considerable estalvi de costos i de temps”, incideix José Luis Bonet, de l'Institut Universitari de Ciència i Tecnologia del Formigó (ICITECF) de la Universitat Politècnica de València.

Una estructura “humana”

Una altra de les novetats del sistema ideat pel grup investigador de la UPV es troba en l'estructura interna dels perfils polimèrics. “Es tracta d'una estructura alveolar, la qual cosa permet reduir el material plàstic utilitzat –i, per tant, el seu pes– mantenint la rigidesa estructural”, apunta Albiol.

Aquesta geometria alveolar està inspirada en la de l'os humà de la zona de l’epífisi, on hi ha una part de capa òssia esponjosa, amb un entramat trabecular –això seria la formació alveolar– i la capa externa més gruixuda on l'os és compacte. “I això és el que hem traslladat a aquestes revolucionàries bigues, en concret, als perfils. És un sistema natural molt intel·ligent i la seua reproducció en aquestes bigues els confereix, amb un baix pes estructural, una capacitat mecànica altíssima.”, afig José Ramón Albiol.

Peces a mida i en qualsevol lloc

La impressió en 3D permet realitzar la fabricació de peces a mida molt prop del seu punt d'aplicació, la qual cosa simplifica també el transport, estalvia costos i facilita la personalització. “Poder personalitzar in situ les bigues permet adaptar les característiques de cadascuna a les necessitats estructurals de cada punt d'aplicació. La possibilitat de reciclar materials polimèrics per a l'elaboració de les bigues redueix significativament la seua petjada de carboni”, conclou Miguel Sánchez, del Departament d'Informàtica de Sistemes i Computadors (DISCA) de la UPV.

Notícies destacades


Acabar amb la pobresa infantil a Espanya augmentaria el PIB un 5'7% Acabar amb la pobresa infantil a Espanya augmentaria el PIB un 5'7%
La pobresa infantil a Espanya, a debat en unes jornades organitzades per la Càtedra d'Infància i Adolescència de la UPV, a Torrevella
QS rànquings per matèries QS rànquings per matèries
La UPV, reconeguda com a millor universitat d'Espanya per a estudiar tant Enginyeria Agroalimentària i Forestal com Art i Disseny
L''Escola de Disseny' canvia de nom L''Escola de Disseny' canvia de nom
L'ETSEADI (Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Aeroespacial i Disseny Industrial) substitueix la denominació d'ETSED
La UPV, en la semifinal de Solo de Ciencia La UPV, en la semifinal de Solo de Ciencia
Entre els deu semifinalistes, es troben Miguel López, investigador del CVBLab-Human Tech i Carolina Rober, doctoranda en la UPV
Primers passos del museu Ciéncia fallera de la UPV Primers passos del museu Ciéncia fallera de la UPV
La UPV celebra l'acte de lliurament de premis del I concurs "La Ciència a les Falles". Els ninots guanyadors, els primers d'aquest nou museu de la universitat
UPV-CLÍNIC UPV-CLÍNIC
La UPV i INCLIVA signen un conveni per a impulsar conjuntament la innovació en l'àmbit de la salut



EMAS upv