Cosa succederebbe se i materiali da costruzione potessero essere montati, smontati e riutilizzati con la stessa facilità dei mattoncini Lego? Questa è la visione che un team di ingegneri del MIT spera di realizzare con un nuovo tipo di muratura sviluppato utilizzando vetro riciclato. Utilizzando la tecnologia di stampa 3D personalizzata fornita da Evenline, una società spin-off del MIT, il team ha creato resistenti mattoni di vetro multistrato, ciascuno a forma di otto, progettati per incastrarsi e impilarsi. I mattoni possono essere facilmente smontati e riutilizzati in nuove strutture.
“Il vetro come materiale strutturale lascia un po’ perplessi”, afferma Michael Stern (laureato al MIT nel 2009, master al MIT nel 2015), fondatore di Evenline e coautore di un articolo sul lavoro. “Stiamo dimostrando che questa è un’opportunità per superare i confini di ciò che è già stato fatto in architettura.”
Stern e Kaitlyn Becker (laureata nel 2009), professoressa associata di ingegneria meccanica e coautrice, sono stati ispirati in parte dalle loro esperienze come studenti universitari al Glass Lab del MIT.
“Ho trovato questo materiale affascinante”, racconta Stern, che in seguito ha progettato una stampante 3D in grado di depositare vetro riciclato fuso. “Ho iniziato a pensare a come la stampa su vetro potesse trovare il suo posto.”
“Sono entusiasta di poter superare i confini della progettazione e della produzione di materiali complessi con caratteristiche interessanti, come il vetro, le sue proprietà ottiche e la riciclabilità”, afferma Becker, che ha iniziato a esplorare queste idee quando era professore. “Finché non è contaminato, il vetro può essere riciclato quasi all’infinito.”
Per il nuovo studio, Becker, Stern e i coautori Daniel Massimino (laurea magistrale 2024), Charlotte Folinus (laureata 2020, laurea magistrale 2022), entrambi del MIT, ed Ethan Townsend dell’Evenline hanno utilizzato una stampante in vetro che funziona insieme a una fornace per fondere bottiglie di vetro frantumate in un materiale che può essere depositato in modelli a strati. Hanno stampato mattoni prototipo utilizzando vetro sodico-calcico, solitamente impiegato negli studi di soffiatura del vetro.
In ogni mattoncino sono inseriti due perni rotondi, realizzati in un materiale diverso, simile agli elementi di fissaggio dei mattoncini Lego, che consentono di collegarli tra loro. Un altro materiale posto tra i mattoni previene graffi o crepe, ma può essere rimosso se la struttura deve essere smontata e riciclata. Il formato a otto dei prototipi consente di assemblare pareti curve, ma i mattoni riciclati possono anche essere rifusi nella stampante e trasformati in nuove forme. Il gruppo sta anche studiando la possibilità che altre parti del meccanismo di montaggio possano essere realizzate in vetro stampato.
La resistenza meccanica dei mattoni è stata testata con una pressa idraulica che li ha compressi fino a farli iniziare a fratturarsi. I più resistenti hanno resistito a pressioni paragonabili a quelle che possono sopportare i blocchi di cemento. I ricercatori hanno già utilizzato i mattoni per costruire un muro curvo e mirano a creare strutture autoportanti sempre più grandi.
“Stiamo pensando a fasi che portano alla costruzione di edifici”, afferma Stern, “e vogliamo iniziare con qualcosa di simile a un padiglione: una struttura temporanea con cui le persone possano interagire e che possa essere riconfigurata in un secondo progetto. E si può immaginare che questi blocchi possano avere molte vite”.
( fontes: MIT Technology Review)
