Mattoni in vetro stampati in 3D per un’edilizia sostenibile

Siamo abituati a citare questo materiale quando vogliamo esprimere in modo efficace il concetto di fragilità. E lo facciamo da secoli, persino da millenni: si pensi alla celebre locuzione latina lasciataci dal drammaturgo romano Publilio Siro nel I secolo a.C., ovvero “Fortuna vitrea est; tum cum splendet, frangitur” (che in italiano significa “La fortuna è come il vetro, così come può splendere, così può frangersi”). Trasparente, duro e, per l’appunto, fragile. Per lungo tempo quindi il vetro, nell’edilizia, è stato utilizzato unicamente per realizzare delle superfici deputate al passaggio della luce naturale; superfici che, con il progresso, si sono fatte via vai più grandi, più resistenti. Tanto che qualcuno ha lanciato l’idea di costruire interi edifici interamente con questo materiale, con dei mattoni vetro stampati in 3D capaci di garantire un’edilizia molto più sostenibile.

L’inquinamento del settore edile

Stando a quanto dichiarato dall’Agenzia Internazionale dell’Energia, il settore delle costruzioni è responsabile del 39% delle emissioni di anidride carbonica. Per questo motivo negli anni ci si è sforzati di rendere l’industria delle costruzioni più sostenibile, mirando a utilizzare processi meno inquinanti, nonché a mettere al centro dell’edilizia materiali con un impatto ambientale ridotto, che possano eventualmente essere riutilizzati per nuove costruzioni una volta giunti al termine della vita di un edificio (applicando quindi i principi dell’economia circolare in edilizia). Da questa esigenza sempre più scottante si è sviluppata l’idea di utilizzare dei mattoni in vetro stampati in 3D per un modo di costruire amico dell’ambiente, senza intaccare la resistenza degli edifici.

L’idea dei mattoni in vetro stampati in 3D

Come potrebbe un materiale ritenuto emblematicamente fragile costituire il cuore di un nuovo modo di costruire edifici sostenibili? A spiegarlo è il paper “Additive manufacturing of interlocking glass masonry units”, recentemente pubblicato sulla rivista Glass Structures and Engineering da parte di un gruppo di ingegneri del MIT – Massachusetts Institute of Technology (Daniel Massimino, Ethan Townsend, Charlotte Folinus, Michael Stern e Kaitlyn Becker). Al centro del loro piano ci sono per l’appunto dei mattoni in vetro stampati in 3D, a forma di 8, per la costruzione di pareti smontabili e riciclabili all’infinito. Assemblabili in varie configurazioni, resistenti quanto i mattoni tradizionali, questi mattoncini vengono per l’appunto creati all’interno di speciali stampanti tridimensionali che utilizzano per l’appunto come materia di stampa il vetro riciclato. I due ingegneri professori a capo dello studio, ovvero Daniel Massimino e Ethan Townsend, pensavano alle potenzialità dei mattoni in vetro stampati in 3D da anni, e con questo studio hanno finalmente reso pubbliche le potenzialità della Glass 3D Printer 3 (G3DP3) e dei suoi prodotti.

I vantaggi del vetro come materiale di costruzione

Il vetro utilizzato dalla Glass 3D Printer 3 è del tipo sodico-calcico: in parole più semplici, è il medesimo vetro utilizzato per la soffiatura, così come quella che viene effettuata per intenderci dagli artigiani di Murano. Una volta usciti dalla stampante, i mattoni in vetro stampati in 3D possono essere impilati per creare delle pareti resistenti, per mezzo di pioli tondi capaci di immobilizzare di diversi elementi. L’idea è per l’appunto quella di costruire dei muri facilmente smontabili, con il pieno recupero dei mattoncini. Questi potrebbero così essere riutilizzati tali e quali, per costruire nuove pareti di nuovi edifici, o essere nuovamente fusi per alimentare una stampante 3D, così da avere elementi costruttivi di un’altra forma e di altre dimensioni. Attualmente la forma scelta dagli ingegneri del MIT è quella di un 8, che consentirebbe tra le altre cose di ridurre il numero di mattoncini utilizzati e di avere in caso di necessità delle pareti curve. Sottoposti a un test di resistenza meccanica, i mattoni in vetro stampati in 3D hanno dimostrato un livello simile a quello dei tradizionali blocchi da costruzione in cemento.

Crediti immagine: Massimino, D., Townsend, E., Folinus, C. et al. Additive manufacturing of interlocking glass masonry units. Glass Struct Eng