Pesquisadores da Universidade Cornell desenvolveram uma tecnologia para impressão 3D de estruturas de concreto diretamente no fundo do mar. O projeto, financiado pela DARPA, visa tornar a construção e o reparo subaquáticos de estruturas oceânicas mais rápidos, baratos e seguros. Os métodos tradicionais são caros, demorados e prejudiciais aos ecossistemas marinhos, o que se torna uma necessidade na ausência de alternativas.
Fonte da imagem: Universidade Cornell
Os cientistas receberam uma verba de US$ 1,4 milhão da DARPA e uma lista de requisitos que devem cumprir para garantir financiamento adicional. Um requisito fundamental era o uso de sedimentos do fundo do mar como ingrediente base na mistura de concreto para impressão 3D subaquática. Isso garante o máximo respeito ao meio ambiente e reduz a complexidade logística. A construção pode ser realizada no local, minimizando o custo de transporte de componentes para um local remoto.
A chave para o sucesso do projeto, segundo a equipe, é superar o problema da lavagem do material. O principal desafio da impressão 3D subaquática é que a mistura de cimento é levada pela água antes de endurecer. Os cientistas resolveram esse problema otimizando o equilíbrio entre a viscosidade e a capacidade de bombeamento do material. O concreto é composto principalmente de sedimentos do fundo do mar — uma exigência da DARPA, como mencionado anteriormente. Uma grande impressora 3D industrial, pesando aproximadamente 2.700 kg e anteriormente usada para imprimir grandes estruturas em terra, foi adaptada para uso subaquático. Pelo menos, ela conseguiu imprimir em uma piscina sem ficar completamente submersa.
Outro desafio foram os sensores de imagem, que não conseguiam controlar adequadamente o sistema de impressão em água turva. Portanto, os cientistas desenvolveram novos sistemas de sensores que permitem o controle preciso do processo de impressão mesmo em condições de visibilidade extremamente baixa. Os testes foram conduzidos em grandes tanques de água, onde foi possível demonstrar a impressão subaquática bem-sucedida com o mínimo de perturbação ao ambiente circundante. A tecnologia demonstra que é possível construir ou reparar estruturas diretamente no local, sem trazer materiais à superfície ou envolver mergulhadores.
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A equipe de Cornell está entre as seis equipes participantes da competição da DARPA. A competição acontecerá em março, e cada equipe deverá imprimir um arco subaquático seguindo parâmetros rigorosamente especificados. O sucesso dessas demonstrações confirmará o potencial da tecnologia para aplicação prática na construção subaquática. O desenvolvimento já é considerado um passo importante para a transformação do setor.Abordagens para a construção e manutenção de estruturas subaquáticas. Estas podem incluir fundações de parques eólicos, estruturas de centros de dados subaquáticos e outras infraestruturas.