Shell Wall: il calcestruzzo ecologico

I ricercatori dell’Università del Michigan (USA) hanno sviluppato Shell Wall: nuovo metodo di stampa 3D, che consentirà la produzione di muri in calcestruzzo più leggeri del 72%, rispetto ai sistemi tradizionali, con il superamento dei vincoli legati alle forme geometriche. La stampante avrà come “guida” un modello computazionale, che imposta la velocità e la quantità di estrusione. L’Artificial Intelligence (AI), regolerà la velocità di estrusione e quantitativo di materiale in base al carico strutturale da sostenere.

Questo è un esempio di come la stampa 3D possa trovare grande riscontro all’interno del mondo edilizio e delle costruzioni, in modo particolare per la sua capacità di creare forme e strutture complesse, velocemente e con una notevole riduzione degli scarti. Questo è il contesto in cui Shell Wall è stato sviluppato. Questo calcestruzzo non solo sarà più leggero, ma è anche di tipo ecologico.

Nei casi precedenti, di impiego della stampante 3D per la stampa del calcestruzzo, le forme geometriche costituivano un grande limite all’innovazione, potendo applicarla solo a forme semplici come pareti ortogonali.
“Ciò porta ad un elevato consumo di calcestruzzo e limita la sua applicazione. Il team ha creato un modello computazionale che consente un uso efficiente del materiale, posizionandolo esattamente dove è necessario per scopi strutturali, eliminando inutili sovrastrutture con quantità eccessive di materiali. Tutti questi fattori ci consentono di costruire strutture migliori e più rispettose dell’ambiente a un costo inferiore” commenta Aghaei Meibodi, Assistente Professore di Architettura al Taubman College dell’Università del Michigan.

Il team di ricercatori è costituito dall’Architetto Mania Aghaei Meibodi, insieme ai ricercatori Alireza Bayramvand e Yuxin Lin del Laboratorio DART del Taubman College of Architecture and Urban Planning dell’Università del Michigan. Il nuovo metodo, stando alle dichiarazioni del team di ricercatori, consentirà di ridurre il peso, a parità di dimensione, del 72% rispetto al calcestruzzo convenzionale. Shell Wall presenta aree non portanti con uno spessore compreso fra appena 6.5 e 8 cm, che consentono l’inserimento di uno strato isolante fra due gusci di cemento spessi appena 2.5 mm.

Il braccio che regola la stampante 3D è regolato da un software computazionale, che grazie all’AI, riesce a combinare la topologia con il processo di stampa stesso, regolando velocità, quantitativo di materiale da depositare e l’angolo con cui depositarlo in base al carico strutturale da sostenere in un determinato punto.