Cornell é pioneira na impressão 3D subaquática para infraestruturas oceânicas: uma revolução financiada pela DARPA

Global - Agência de Notícias Ekhbary

Cornell é pioneira na impressão 3D subaquática para infraestruturas oceânicas: uma revolução financiada pela DARPA

Em um desenvolvimento que promete transformar fundamentalmente a engenharia marinha e a construção subaquática, pesquisadores da Universidade de Cornell revelaram uma tecnologia inovadora de impressão 3D capaz de construir e reparar estruturas diretamente no fundo do oceano. Este esforço pioneiro, significativamente impulsionado por uma concessão da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), marca um salto substancial para tornar a construção submarina mais rápida, mais econômica, mais segura e ambientalmente sustentável.

Os métodos tradicionais de construção e reparo subaquáticos têm sido há muito tempo atormentados por desafios formidáveis. Estes incluem custos proibitivos, processos lentos e trabalhosos, riscos significativos para mergulhadores humanos e, muitas vezes, impactos prejudiciais nos frágeis ecossistemas marinhos. A equipe de Cornell, liderada por Sriramya Nair, professora assistente de engenharia civil e ambiental no David A. Duffield College of Engineering, está abordando ativamente esses obstáculos de longa data, integrando a impressão 3D robótica avançada com uma formulação de concreto inovadora que utiliza predominantemente sedimentos do fundo do mar.

Um dos obstáculos mais críticos na impressão 3D subaquática tem sido o fenômeno do "lavagem", onde os materiais cimentícios tendem a se dissipar na água circundante em vez de se ligarem efetivamente entre si ou ao seu local pretendido. A equipe de pesquisa de Cornell contornou com sucesso esse desafio ao alcançar um equilíbrio otimizado experimentalmente entre a viscosidade do material e a bombeabilidade. Esse delicado equilíbrio é crucial para garantir que a mistura de concreto mantenha sua integridade estrutural e precisão durante o processo de impressão no exigente ambiente aquático.

Além disso, a DARPA introduziu um requisito específico e ambicioso para o projeto: a mistura de concreto deveria incorporar sedimentos do fundo do mar como ingrediente principal. Essa estipulação não era apenas uma consideração logística, reduzindo a necessidade de transportar materiais da superfície, mas também um objetivo ambiental profundo. Ao reutilizar materiais locais facilmente disponíveis, o projeto minimiza significativamente sua pegada de carbono e impacto ecológico, reduzindo drasticamente os custos e as complexidades associadas à implantação de materiais de construção convencionais em locais offshore remotos.

Para abordar as condições de baixa visibilidade inerentes aos ambientes oceânicos profundos, os pesquisadores também dedicaram um esforço considerável ao desenvolvimento de novos e sofisticados sistemas de sensoriamento. Esses sistemas avançados permitem um monitoramento preciso e uma adaptação em tempo real do processo de impressão 3D subaquática, garantindo precisão e eficiência mesmo nos cenários mais desafiadores. Isso se baseia na vasta experiência anterior da equipe com a impressão 3D terrestre em larga escala de estruturas de concreto, utilizando um robô industrial de 6.000 libras.

A gênese deste projeto remonta ao reconhecimento pela equipe de Cornell do edital de propostas da DARPA, que buscava tecnologias inovadoras de construção de concreto com impressão 3D para aplicações submarinas. Apesar de seu foco existente em estruturas de concreto em larga escala em terra, eles aproveitaram a oportunidade para explorar o potencial de sua tecnologia no domínio marinho. Essa mudança estratégica provou ser frutífera, levando a uma substancial concessão de US$ 1,4 milhão, contingente ao cumprimento de marcos específicos, e produzindo resultados submarinos iniciais muito promissores.

Essa conquista representa mais do que um simples avanço tecnológico; ela encerra a promessa de revolucionar múltiplas indústrias, desde a construção de parques eólicos offshore e plataformas de petróleo e gás até o reparo urgente de infraestruturas marinhas danificadas por desastres naturais ou corrosão. A aceleração e a redução dos riscos dessas operações podem impulsionar significativamente a economia azul global, ao mesmo tempo em que salvaguardam ecossistemas marinhos vitais.

Embora os resultados iniciais sejam muito encorajadores, esta solução ainda não é a resposta "vencedora" definitiva para a construção submarina. A equipe de Cornell apresentará e demonstrará sua tecnologia de construção impulsionada por impressoras 3D no fundo do mar em um muito aguardado 'bake-off' da DARPA programado para março deste ano. Neste evento competitivo, eles competirão contra outras cinco equipes para imprimir em 3D um arco subaquático precisamente de acordo com os requisitos técnicos especificados. Esta competição servirá como um teste crucial do desempenho da tecnologia em condições reais e competitivas.

Em conclusão, os esforços abrangentes do grupo de Cornell parecem ter abordado com sucesso os objetivos centrais do projeto. Isso sugere que os métodos tradicionais de construção subaquática, lentos, caros e ambientalmente disruptivos, podem em breve se tornar uma relíquia do passado, abrindo caminho para um futuro mais eficiente, sustentável e tecnologicamente avançado na engenharia submarina.

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