¿Podemos construir edificios enteros con vidrio reciclado? Los ingenieros del MIT están poniendo a prueba los límites

¿Podrían alguna vez construirse edificios con materiales que sean tan fáciles de desmontar como los ladrillos LEGO? Un equipo de ingenieros del MIT así lo cree y están desarrollando un nuevo tipo de piedra reconfigurable hecha de vidrio reciclado impreso en 3D.

Si bien puede parecer una locura utilizar vidrio como material de construcción, las pruebas estructurales muestran que la resistencia de los ladrillos de vidrio es comparable a la de sus homólogos de hormigón. Este nuevo enfoque de los materiales de construcción podría transformar la forma en que construimos y desmantelamos estructuras. Algún día podría ayudar a que la industria sea más sostenible y reducir su huella de carbono.

Enfoque circular de la construcción

Los ladrillos de vidrio impresos en 3D se inspiraron en la «construcción circular», un movimiento creciente en la arquitectura que busca reutilizar materiales a lo largo de las múltiples vidas de un edificio. Al reducir la necesidad de fabricar nuevos materiales, se espera reducir los gases de efecto invernadero relacionados con la construcción, conocidos como «carbono incrustado». Estas emisiones se acumulan durante la vida útil del edificio, desde la producción del material hasta su eventual demolición.

Motivados por esta visión, los ingenieros del MIT crearon ladrillos de vidrio multicapa duraderos utilizando tecnología de impresión 3D. Cada ladrillo, con forma de ocho, está diseñado para unirse entre sí, de forma muy similar a los ladrillos LEGO. El equipo imagina futuros edificios que puedan eliminarse, cuyos ladrillos se puedan volver a ensamblar en nuevas estructuras o reciclarse en formas completamente diferentes.

«El vidrio es un material muy reciclable», afirma Kaitlyn Becker, profesora asistente de ingeniería mecánica en el MIT. «Al final de la vida útil de una estructura, estos ladrillos de vidrio se pueden desmontar y volver a montar para crear algo nuevo, o incluso volver a fundirlos y moldearlos para darle otra forma».

Abriendo nuevos caminos con el vidrio

El vidrio puede parecer una opción improbable como bloque de construcción. Generalmente se considera frágil y no apto para elementos estructurales importantes. Sin embargo, este proyecto, liderado por Becker y Michael Stern, graduado del MIT y fundador de Evenline, una empresa especializada en impresión de vidrio 3D, hará que cuestionemos esta suposición.

«El vidrio como material estructural sorprende a la gente», afirma Stern. «Pero estamos demostrando que esta es una oportunidad para superar los límites de lo que se ha hecho en arquitectura».

El equipo probó recientemente sus ladrillos de vidrio bajo tensión mecánica y descubrió que los ladrillos más fuertes pueden soportar presiones comparables a las que soportan los bloques de hormigón. Se trata de un paso importante para el vidrio como material de construcción, ya que demuestra que puede ofrecer tanto reciclabilidad como resistencia.

Pasos hacia una arquitectura más sostenible

La historia del inicio de esta investigación comenzó en el Laboratorio de Vidrio del MIT, donde Becker y Stern encontraron el material por primera vez durante sus estudios universitarios. Pronto, su fascinación por la reciclabilidad y las propiedades ópticas del vidrio los encaminó a explorar cómo podría funcionar en la construcción.

Stern finalmente diseñó una impresora de vidrio 3D. La última versión de la impresora, G3DP3, funde botellas de vidrio recicladas y las transforma en formato imprimible. Luego, el vidrio se coloca en capas para formar ladrillos fuertes, cada uno con clavijas que se unen como las de los bloques LEGO.

Además de su resistencia mecánica, los ladrillos ofrecen flexibilidad en el diseño. La forma en forma de ocho permite apilarlos en paredes que pueden girar y moverse, permitiendo estructuras arquitectónicas más dinámicas.

Por tanto, los investigadores ven un gran potencial en esta tecnología. En un futuro próximo, esperan construir pabellones y estructuras temporales que puedan reconstruirse y adoptar nuevas formas. La visión a largo plazo es dar a estos ladrillos de vidrio «muchas vidas». Se pueden reutilizar en diferentes proyectos, reduciendo así la necesidad de nuevos materiales y reduciendo los residuos.

Si bien se necesita más investigación para refinar las características entrelazadas, que actualmente están hechas de materiales distintos al vidrio, el equipo sigue siendo optimista sobre la escala de su diseño.

«Entendemos mejor cuáles son los límites del material y cómo escalarlo», dice Stern.

Por ahora, el equipo se centra en construir estructuras de vidrio cada vez más grandes, desde paredes pequeñas hasta edificios potencialmente completos.

Los hallazgos fueron reportados en la revista. Estructuras e Ingeniería de Vidrio.