Um método de câmara lê o betão impresso em 3D enquanto endurece

Oito pés de parede, e a camada inferior começa a fissurar. Ninguém no estaleiro o consegue ver. Engenheiros da Universidade Rowan afirmam que agora têm uma forma de acompanhar esse processo enquanto a parede ainda está a ser impressa e curada. O seu método mede como o betão impresso em 3D se deforma à medida que é construído, incluindo a reação das camadas inferiores sempre que material novo é aplicado por cima.

O ponto de partida é uma ferramenta antiga. A correlação digital de imagem, ou DIC, acompanha a deformação comparando imagens de uma câmara com uma imagem de referência tirada antes de começar a carga ou o movimento. A dificuldade com o betão impresso é que não existe referência: a estrutura continua a ser construída, e a imagem do seu estado inicial não existe. Islam Mantawy, professor auxiliar de engenharia civil e ambiental na Rowan, resumiu bem o que está em jogo. Uma estrutura que falha a meio da construção obriga as equipas a recomeçar, e um método que devia ser mais rápido e barato torna-se mais lento e menos eficiente.

A resposta da equipa foi inverter o sentido da análise. Behrad Koohbor, professor associado de engenharia mecânica, descreveu-o como escrever a história do processo partindo do fim e recuando. Os investigadores trabalharam de trás para a frente, a partir de imagens da estrutura acabada, recuando por milhares de imagens captadas durante a impressão e a cura. Constataram que a própria rugosidade da superfície do betão funcionava como padrão de acompanhamento, pelo que não foi preciso acrescentar marcadores ao material. Uma abordagem matemática validou depois o método.

Para os construtores, o ganho prático é o aviso precoce. Os investigadores observam que a temperatura, a humidade e a composição química influenciam todas a forma como uma estrutura impressa cura, e que acompanhá-las poderá ajudar os engenheiros a detetar um problema antes de este se propagar ao resto da parede. A mesma lógica, defendem, poderia servir outros processos de fabrico aditivo, em que o controlo de qualidade é limitado porque não existe peça acabada quando a produção começa. Mantawy ligou o trabalho a um objetivo mais ambicioso: sem saber o que se passa no interior da estrutura, não será possível a impressão 3D autónoma. A fonte não indica a precisão das medições, a escala a que o método foi testado nem quando poderá passar do trabalho da equipa de investigação para os estaleiros.