La impresión 3D en la arquitectura
Arquitectura

La impresión 3D en la arquitectura

Revolución de los procesos de construcción

El mismo avance que se había percibido en la impresión de mensajes o imágenes, tiene su evolución y extensión en objetos tridimensionales. Ha ocurrido un cambio importante con la posibilidad de compartir información de manera rápida, y en la impresión 3D existe el siguiente paso. La posibilidad de generar objetos a partir de un modelo previamente realizado (y que se puede compartir fácilmente) es lo que la Agencia Espacial Europea llama un precursor de una Tercera Revolución Industrial.

En el caso de prótesis u otros objetos de menor tamaño, las nuevas posibilidades son evidentes, pero en el terreno de la arquitectura podría cambiar la forma en que se construyen ciudades enteras.

La manufactura aditiva, también llamada por su nombre más conocido: impresión 3D, es una tecnología de aparición relativamente reciente que permite la impresión automática de objetos a partir de un modelo 3D realizado en un software de diseño.

Mediante éste, el diseñador puede determinar las propiedades del objeto que se va a imprimir, como la definición geométrica y el material, lo que permite manejar el modelo digital con una previsualización realista. La posibilidad de imprimir el objeto las veces que sean necesarias es lo que cambia la dinámica de producción, puesto que la información de un diseño se puede compartir para generar el objeto en cualquier lugar donde haya una impresora.

EL INICIADOR

Charles W. Hull, inventor estadounidense graduado de la Universidad de Colorado, es conocido como el padre de la impresión 3D. Es también cofundador y director tecnológico de la compañía 3D Systems, dedicada a la fabricación de impresoras de este tipo.

Contour Crafting propone reducir el tiempo de construcción de casas a un día por medio de la impresión 3D. Foto: futurism.com

La estereolitografía fue la primera patente asociada a este invento. Registrada por Hull en marzo de 1986, su método se centra en la impresión de capas finas que se endurecen por medio de la exposición a la luz ultravioleta.

Desde entonces, el uso de esta tecnología ha sido explorado en diferentes ámbitos, como en la industria aeroespacial y la medicina; así como en la fabricación de motores y la producción de herramientas, piezas y prototipos.

Más allá de la aceleración de procesos en estas industrias, la infraestructura humana parece buscar la influencia de la impresión 3D: el diseño y la arquitectura no han tardado en adoptarla, incluso en un nivel más doméstico.

USO ARQUITECTÓNICO

En el caso de la arquitectura, además de la impresión de prototipos y maquetas, esta tecnología ha permitido ensamblar estructuras con piezas que embonan.

En España, Be More 3D, un equipo de arquitectos e ingenieros titulados de la Universitat Politécnica de Valencia, liderados por Vicente Ramírez como director ejecutivo, realizaron en 2018 la primera vivienda construida por impresora 3D en el país.

La estructura se erige mediante una máquina de siete metros de ancho por cinco de alto, que utiliza hormigón como material. El resultado es una reducción del costo de las residencias hasta en un 30 por ciento según el mismo Ramírez, logrando un daño medioambiental nulo debido al proceso de construcción. La medida de las casas es de 24 metros cuadrados y cuentan con salón, cuarto de baño y dormitorio. Su tiempo de construcción es de tan sólo 12 horas.

Be More 3D utiliza hormigón como material. Foto: s3.amazonaws.com

ICON es una compañía creadora de impresoras 3D, robótica y materiales de vanguardia que intenta revolucionar la construcción de casas, según su propio sitio web. Desde marzo del 2019 comenzó a trabajar en alianza con New Story, organización sin fines de lucro que proporciona hogares para personas en estado de vulnerabilidad, en una comunidad entera en El Salvador. Este mismo proyecto será reproducido en Tabasco, México, en este año.

Las viviendas tuvieron su producción en abril de 2019 y son asequibles, resistentes y sostenibles. Podrán albergar a 400 personas, trabajadores de la construcción que reciben un sueldo reducido.

La impresora de ICON, la Vulcan II, es capaz de producir paredes de hasta dos metros y medio de alto por ocho y medio de ancho. Es operada mediante una tableta digital y está hecha para soportar escasez de energía o agua. Se espera que este modelo de producción de viviendas se ejecute en otros países de América Latina.

Por otro lado, la impresora Big Delta es desarrollada por la empresa italiana WASP y tiene brazos ajustables de seis metros de ancho. Al igual que el modelo D-Shape, también desarrollado en Italia, su misión es imprimir edificios.

A la lista de constructoras se agrega la compañía estadounidense Apis Cor, primera en fabricar equipos especializados para la impresión 3D en la industria de la construcción, según lo describe su página de Internet. Como las anteriores, sus estructuras se hacen directo en el terreno que habrán de ocupar y sin necesidad de ensamblaje, pero el material que utiliza es concreto y desarrollaron su propio software para facilitar sus procesos.

Utiliza un método llamado Bati Print, desarrollado por la Universidad de Nantes. Lo que cambia es la participación de un robot, de cuatro y medio metros de ancho por uno y medio de largo, que deposita hasta tres capas en la estructura, añadiendo espuma expansiva y sobre ella concreto que termina la pared.

Método Bati Print. Foto: batiprint3d.fr

PARTIR DESDE NUEVOS OBJETIVOS

La producción automatizada no es la única opción que alimenta el desarrollo de la arquitectura de impresión 3D, sino que sus avances hacen posible adaptar la tecnología hacia nuevos objetivos. Constructions 3D, proyecto francés de la compañía Machines 3D, se centra en viviendas personalizadas y hechas a partir de materiales reciclados. Lo que hace posible su manejo es la movilidad, puesto que trabaja a partir de una grúa de concreto que imprime formas geométricas adaptables a diferentes diseños previamente realizados.

Contour Crafting (Construcción de contornos) es un proyecto liderado por el profesor de ingeniería de la Universidad del Sur de California, Behrokh Khoshnevis. Su propósito es reducir el tiempo requerido para la construcción de casas a un solo día por medio de la impresión 3D.

La forma en que busca hacerlo es mediante una impresora gigantesca movida por grúas y guías que le permitirán generar estructuras de secado rápido, requiriendo la mano humana únicamente para instalaciones menos pesadas.

El cascarón de la construcción, parte importante y que requiere de trabajo árduo, reduciría su tiempo y esfuerzo invertidos, además de abaratar los costos en material. Para una estructura de dos pisos se emplearía un número considerable de constructores que, gracias al proyecto, se enfocarían únicamente en las instalaciones de servicios como agua y electricidad, así como marcos, ventanas y puertas.

Por el momento está en desarrollo el avance de esta tecnología, pero lo cierto es que en cuanto aparece un aporte, sobre todo tan emocionante como la impresión 3D, se abre un espacio para la investigación, desarrollo y sofisticación que podría terminar en un nuevo paradigma tecnológico. Actualmente vemos únicamente las primeras aportaciones de este invento del que se esperan grandes oportunidades.

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