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Pesquisadores do MIT afirmam avanço na impressão 3D para reparos de pontes

Membros da equipe de pesquisa da UMass Amherst e do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT, liderados por Simos Gerasimidis (à esquerda, em pé) com o remendo impresso em 3D. (Imagem: MIT) Membros da equipe de pesquisa da UMass Amherst e do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT, liderados por Simos Gerasimidis (à esquerda, em pé) com o remendo impresso em 3D. (Imagem: MIT)

Uma equipe de pesquisadores nos EUA afirma que testes de campo mostraram que uma nova técnica de impressão 3D pode ser usada para consertar centenas de milhares de pontes no país que precisam de atenção.

Uma equipe liderada pela Universidade de Massachusetts em Amherst, em colaboração com pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT (MechE), disse que a pulverização a frio poderia reduzir o custo de reparo da infraestrutura e diminuir as interrupções no tráfego.

Eles testaram a tecnologia na "ponte vermelha" em Great Barrington, Massachusetts, construída em 1949. A técnica envolve a pulverização de partículas de pó metálico em alta velocidade para revestir seções de vigas de aço em pontes. Pulverizações repetidas criam múltiplas camadas, restaurando a espessura e outras propriedades estruturais da área tratada.

O MIT disse que, embora o método tenha sido aplicado a outras grandes estruturas, como submarinos e aviões, esta é a primeira vez que ele foi aplicado a pontes.

As pontes representam um desafio devido ao seu tamanho e ao fato de que a impressora 3D precisa ser levada até o local.

Mas Simos Gerasimidis, professor associado de engenharia civil e ambiental da Universidade de Massachusetts Amherst, disse: “Agora que concluímos este reparo de prova de conceito, vemos um caminho claro para uma solução muito mais rápida, menos custosa, mais fácil e menos invasiva. Até onde sabemos, esta é uma inovação. É claro que ainda há pesquisa e desenvolvimento a serem desenvolvidos, mas este é um grande marco nesse sentido.�

O processo acelera o aço em pó em gás comprimido e, em seguida, o técnico usa um aplicador para pulverizar o aço sobre a viga. Pulverizações repetidas criam múltiplas camadas, restaurando a espessura e outras propriedades estruturais. (Imagem: MIT) O processo acelera o aço em pó em gás comprimido e, em seguida, o técnico usa um aplicador para pulverizar o aço sobre a viga. Pulverizações repetidas criam múltiplas camadas, restaurando a espessura e outras propriedades estruturais. (Imagem: MIT)

O processo envolveu métodos de escaneamento 3D LiDAR para substituir avaliações visuais. Isso permite que os pesquisadores identifiquem a corrosão com precisão, desenvolvam um plano de reparo digital e depositem o material somente onde necessário.

“Ao combinar a digitalização com a deposição precisa de material, podemos ser muito precisos e dizer: 'vamos imprimir aqui, aqui e aqui e vamos dar a esta ponte mais 10 anos de vida', o que é ótimo�, disse Gerasimidis.

Ele acrescentou que a técnica permite que os carros continuem atravessando enquanto a ponte é pulverizada, reduzindo interrupções no trânsito.

A ponte vermelha deverá ser demolida em alguns anos. Depois disso, a equipe da UMass levará as vigas pulverizadas de volta ao laboratório e as testará, medindo a aderência do pó de aço depositado à estrutura em campo, em comparação com um ambiente controlado de laboratório. Eles também poderão verificar se a estrutura sofreu mais corrosão após a pulverização e determinar suas propriedades de resistência mecânica.

Cerca de 49% das pontes nos EUA estão em condições apenas "razoáveis" e 6,8% são classificadas como "ruins", de acordo com o Relatório de Infraestrutura dos EUA de 2025. O custo projetado para restaurá-las ultrapassa US$ 191 bilhões, segundo o MIT.

John Hart, professor da turma de 1922 do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT, afirmou: “Esta é uma colaboração extraordinária, na qual tecnologia de ponta é aplicada para atender a uma necessidade crítica de infraestrutura na comunidade e em todos os Estados Unidos. Acredito que estamos apenas no início de uma transformação digital na inspeção, reparo e manutenção de pontes, entre muitos outros casos de uso importantes.�

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