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Un niño cruza el puente construido con impresión 3D en el parque de Castilla-La Mancha de Alcobendas.

Robótica

El viaje de la impresión 3D: del edificio icono a la construcción social

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El gran avance de esta tecnología en los últimos años y sus múltiples ventajas en sostenibilidad, libertad de diseño y optimización de costes la convierten en una herramienta idónea para restaurar zonas devastadas por desastres naturales y barrios marginales

  • por Patricia R. Guevara | traducido por
  • 09 Julio, 2018

Si le decimos que el año pasado la empresa rusa Apis Cor levantó lo que, según ellos, es "la primera casa construida completamente in situ gracias a una impresora móvil", probablemente pensará que la noticia no es nueva. De hecho, es habitual encontrar titulares de proyectos que se disputan el honor de ser pioneros en la impresión 3D: en Dubái (Emiratos Árabes), se anunciaba la primera oficina impresa en 3D en solo 17 días; en España, el primer puente impreso en 3D del mundo; otro "primer puente" en el que todos sus elementos se obtuvieron gracias a impresión 3D está en Holanda; el récord Guinness lo ostenta China por el pabellón Vulcan, la mayor pieza arquitectónica impresa en 3D hasta el momento; y la start-up Icon planea imprimir 100 hogares en El Salvador para 2019. Estos hitos disgregados empiezan a crear un mapa que cada vez crece más.

Y es que hace tiempo que la construcción y las técnicas de impresión 3D colaboran para revolucionar este sector. Entre los objetivos que persiguen están mejorar la sostenibilidad y la rapidez de los procesos constructivos, abaratar costes y hacer viviendas más personalizables. La construcción ya se imprime en tres dimensiones.

En la flor de la vida

Aunque parezca muy novedosa, la impresión 3D es relativamente antigua. Dio sus primeros pasos en la década de 1980 y ha ido madurando hasta florecer en estos últimos años. "Después de que se patentaran varias tecnologías básicas, el progreso técnico se detuvo porque el coste era demasiado elevado", recuerda el profesor de la Universidad Tecnológica de Michigan (EE. UU.) especializado en esta técnica Joshua M. Pearce. Pero, "a medida que las patentes expiraron, nació el proyecto RepRap, una impresora 3D de código abierto capaz de imprimir sus propias piezas y que democratizó y expandió el concepto de impresión tridimensional. Miles de personas comenzaron a usarla y mejorarla, y las técnicas fueron evolucionando para imprimir desde plástico hasta casas", añade.

La construcción 3D puede reducir hasta un 35% los costes en producción, minimiza los riesgos laborales y el material de residuo es casi nulo

Esta evolución ha derivado en una gran variedad de técnicas de impresión. "La sinterización directa por láser de metal se usa para imprimir puentes; el sinterizado selectivo por láser, para crear piezas; y la extrusión de hormigón, para muros y pilares", detalla la fundadora de Urban3D, Anielle Guedes. Ya en 2015, la experta fue premiada entre los Innovadores Menores de 35 de Brasil de MIT Technology Review en español por su proyecto de construcción de viviendas en 3D de bajo coste.

Sobran los motivos

¿Por qué necesita la construcción reinventarse con estas nuevas técnicas? Las ventajas son muchas. Esa es la filosofía de la start-up valenciana (España) Be More 3D, que, utilizando la técnica del contour crafting (un tipo de fabricación aditiva que deposita capa sobre capa), ha fabricado la primera casa impresa en 3D de España. Su impresora 3D de hormigón es móvil y funciona sin necesidad de guía, lo que le permite imprimir la estructura de una vivienda en unas 12 horas.

Foto: Be More 3D ha desarrollado un sistema aporticado de impresión móvil, que se desplaza sobre unos carros con ruedas. Crédito: Be More 3D.

"La construcción 3D frente a los métodos tradicionales puede reducir hasta un 35 % los costes en producción de una vivienda, tanto de tiempo como de mano de obra. También elimina riesgos laborales porque no hay actividad en altura", indica su CEO, Vicente Ramírez. También subraya la libertad del diseño: "Puedes hacer una casa o una pieza de mobiliario urbano de la forma que tú quieras, por rara que sea; en la construcción tradicional es mucho más laborioso y caro". Pearce coincide y añade que también "democratiza la construcción cuando los diseños se comparten bajo licencia de código abierto".

Otra gran baza es la sostenibilidad. Una investigación coliderada por Pearce demostró que hay un claro beneficio ambiental al usar la impresión 3D en plástico: reducción de residuos y de la energía asociada al transporte. "Estas ventajas se transfieren a la construcción, donde la impresión 3D reduce la huella ambiental respecto a las técnicas tradicionales", indica el investigador.

Mientras que en la construcción tradicional hay mucho material sobrante, "con la impresión 3D no se requieren moldes y se optimiza la cantidad de material necesario, así que puedes crear estructuras mucho más ligeras, y edificios más eficientes y orgánicos que se ajusten mejor a sus propósitos", añade la directora académica del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC) Areti Markopoulou.

Vídeo: El puente fabricado por el IAAC y ACCIONA mide 12 metros de largo y casi 2 metros de ancho. Crédito: IAAC - Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña.

La arquitecta participó en la construcción del puente de Alcobendas (Madrid, España), "el primer puente peatonal impreso en 3D del mundo, en hormigón microrreforzado con fibras de vidrio, cuya ejecución marcó un nuevo modelo de colaboración entre disciplinas para poder innovar en el sector de la construcción", asegura.

Construcción social

Cuando se implantan este tipo de tecnologías, suelen surgir voces de alarma por el riesgo de la automatización. Pero Ramírez tranquiliza: "Una impresora 3D puede imprimir los muros de carga, el techo y el aislante, pero no la instalación eléctrica ni la de fontanería, el suelo o los acabados. No se van a eliminar puestos de trabajo, todo lo contrario: se va a generar empleo y a mover el mercado inmobiliario, porque muchos podrán permitirse una segunda vivienda".

Más allá del lujo de disponer de un segundo domicilio, todas estas ventajas indicen de forma directa en quienes más necesitan un hogar. "Puede ser realmente útil para reconstruir áreas después de un conflicto, restaurar edificios y mejorar barrios marginales", apunta Guedes. De hecho, el desafío que persigue Urban3D a 15 años es que no haya nadie en el mundo sin una vivienda. El también Innovador Menor de 35 Europa 2017 Talib Alhinai ha desarrollado unos drones capaces de imprimir en 3D mientras vuelan, que podrían ser enviados a zonas peligrosas después de un terremoto o una inundación antes de que llegue la ayuda por tierra.

Foto: Una de las técnicas para imprimir en 3D consiste en ir superponiendo una capa de material sobre otra para crear los muros de la edificación. Crédito: ICON.

La capacidad de trabajar in situ es vital para este tipo de proyectos. "Puedes enviar cinco impresoras a una zona devastada por un desastre natural o militar y reconstruirla, ayudar a un núcleo de población que no tenga acceso a viviendas y levantar un campo de refugiados. Pero no puedes enviar 200 casas prefabricadas", indica Ramírez. Además detalla que su "máquina está pensada para que sea fácil de montar y desmontar en tres horas en cualquier parte del mundo".

Hasta Marte y más allá

Entre tantas luces también hay alguna sombra. La impresión 3D presenta dos limitaciones claras: la escala y los materiales. Markopoulou detalla: "O creamos piezas prefabricadas que hay que transportar y ensamblar, o necesitamos máquinas más grandes para poder imprimir a gran escala para una producción masiva".

Para solucionar estos obstáculos, desde el IAAC están trabajando en el proyecto Minibuilders, pequeños robots colaborativos que son capaces de construir a escala mayor de su tamaño, y en la iniciativa On Site Robotics junto a Tecnalia, en la que la arquitecta explica que trabajan con "robots de cables y un material que hemos creado de arcilla 100% natural, biodegradable y reutilizable para construcciones a gran escala; ya hemos conseguido un tamaño de 12x12x12".

Foto: Los robots colaborativos creados por el IAAC pueden imprimir estructuras mayores que su tamaño. Crédito: IAAC - Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña.

Mirando a futuro, la arquitecta cree que "la impresión 3D es una técnica que no reemplazará en su totalidad el mundo de la construcción, pero que sí dará alternativas mucho más rápidas, sostenibles y con una forma mucho más compleja de lo que hemos podido hacer hasta ahora con los procesos existentes". Este futuro podría no estar demasiado lejos, ya que, como asegura Guedes, "estamos entrando en una nueva era en la que por fin el precio y la velocidad de producción empiezan a ser competitivas frente a otras técnicas de construcción".

"Es cuestión de tiempo que vivamos en casas fabricadas con impresión 3D"

Por su parte, Pierce pronostica que, a medida que estas tecnologías terminen de madurar y se combinen entre sí, "estaremos más cerca de edificios totalmente impresos". Y añade: "Hay varias máquinas a punto de abaratar mucho los costes, como una impresora de acero y aluminio que hemos desarrollado y que puede usarse para imprimir herramientas, refuerzos y componentes metálicos necesarios en la construcción". Ramírez también lo cree: "Llegará un momento en el que en cada obra habrá una impresora 3D y será una herramienta más, como una excavadora o una hormigonera. Es cuestión de tiempo que vivamos en casas fabricadas con impresión 3D".

Aunque "aún hay mucho por hacer, este es un momento muy emocionante", apunta ilusionado Pierce. Tanto, que incluso ya hay quien sueña con colonizar Marte con impresoras 3D. La NASA ya ha lanzado el reto de construir un hábitat impreso en el planeta rojo que permita seguir explorando el espacio y algunas de las empresas mencionadas, como ICON y Apis Cor, se han apuntado. ¿Quién encabezará los titulares sobre la "primera casa impresa en Marte"? Para ver eso, aún habrá que esperar.

Robótica

 

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