Corps otorga 1,4 millones de dólares para asistencia de IA en 3D

May 20, 2023

Kamal Khayat, visto aquí con una impresora 3D en el Laboratorio de Caracterización de Materiales Avanzados de la Universidad S&T de Missouri, lidera un equipo que ganó una subvención de 1,4 millones de dólares del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. relacionada con la impresión de hormigón en 3D, entre esfuerzos de investigación relacionados en el centro con sede en Rolla. escuela.

Foto de Michael Pierce/Missouri S&T

Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri ganó una subvención de 1,4 millones de dólares del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. para desarrollar un programa de inteligencia artificial que determinará los mejores materiales disponibles localmente para el concreto colocado mediante los métodos de impresión 3D establecidos por la agencia.

Esta tecnología permitirá al Cuerpo, agencia propietaria de la mayor parte de la infraestructura en vías navegables de EE. UU., imprimir rápidamente en 3D estructuras de concreto sin depender de la entrega de grandes cantidades de material a través de camiones de premezclado y otros métodos. Las herramientas impulsadas por IA, como Concrete.ai y la que se está desarrollando para el Cuerpo, están cambiando rápidamente la forma en que se entrega el material de construcción. Utiliza el aprendizaje automático para optimizar las mezclas que puedan aprovechar mejor los materiales disponibles localmente, como agregados y aditivos alternativos.

"Al aprovechar el poder de la IA, nuestro equipo de investigación pretende agilizar el proceso de selección de materiales, garantizando un rendimiento óptimo y una rentabilidad", afirma Kamal Khayat, líder del equipo de Missouri S&T en Rolla y vicerrector de investigación e innovación de la universidad. El programa de IA evaluará una amplia gama de materiales disponibles localmente en diversas áreas e identificará las combinaciones más apropiadas para la impresión de hormigón en 3D".

Khayal, también profesor de ingeniería civil, dijo que el uso de la herramienta de inteligencia artificial, aún en desarrollo, mejorará la eficiencia del proceso de construcción, mejorará la seguridad de las tropas, allanará el camino para prácticas más sostenibles y ayudará a acelerar las misiones de asistencia humanitaria en Estados Unidos y el extranjero. Los investigadores del equipo tienen experiencia en ciencia e ingeniería de materiales, ingeniería civil e informática.

Según Khayat, el programa podría crear de todo, desde puentes y cuarteles temporales hasta casetas de vigilancia y obstáculos de defensa. El Cuerpo ha estado dedicando una gran parte de su presupuesto de investigación a investigar mejores métodos de construcción con concreto durante los últimos cinco años, algunos para uso en proyectos de esclusas y presas, pero también para uso militar global de EE. UU. donde los materiales no siempre están disponibles para las misiones. El Cuerpo también se está asociando con empresas como el fabricante LaFarge/Holcim para estudiar formas de hacer que el material de construcción sea más sostenible.

El equipo de ciencia y tecnología de Missouri aspira a que el 50% o más de los materiales utilizados para su mezcla de concreto AI sean de origen local para reemplazar los cementosos tradicionales. La IA se entrenará con información obtenida de pruebas para determinar con qué facilidad se puede bombear, extruir y utilizar hormigón con ingredientes alternativos para la construcción. Se espera que los materiales potenciales provengan de minerales naturales, subproductos industriales y desechos agrícolas, que podrían incluir fuentes como cenizas de cáscara de arroz, cenizas de combustible de aceite de palma, dolomita molida y vidrio molido.

Khayat dijo que el uso de estos materiales también podría mejorar potencialmente la sostenibilidad local y proporcionar un beneficio económico para las áreas locales. El proyecto de investigación también considerará una variedad de fibras para reforzar las estructuras impresas en 3D, dijo. Se probarán algunas fibras estructurales metálicas y sintéticas, al igual que fibras no convencionales derivadas de plantas y materiales reciclados como bambú, coco, vidrio, cáñamo, celulosa y caucho.

La impresión 3D de materiales de hormigón es una tecnología relativamente madura para el Cuerpo. Ha desarrollado métodos para imprimir estructuras colocando el material para las paredes de los cuarteles usando una manguera y una boquilla en una grúa pórtico e incluso imprimiendo vigas de techo de manera similar.

"Este será un proyecto integral que marcará una diferencia significativa en la movilidad de nuestras tropas", dijo Khayat. "La cantidad de problemas en la cadena de suministro de materiales se reducirá considerablemente, al igual que los costos de construcción".