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En notas anteriores hemos hablado sobre el uso de la impresión 3D para la construcción de viviendas y puentes, pero lo que contaremos a continuación llega a otro nivel. La NASA y sus compañeros están invirtiendo 2,5 millones de dólares en una competencia en la que los participantes deben construir un hábitat impreso en 3D en el planeta Marte destinado a realizar exploraciones extra-terrestres.
NASA’s 3D-Printed Habitat Challenge es una competencia que convoca a mentes brillantes de todo el mundo para que diseñen cómo debería construirse una “casa” en Marte utilizando la avanzada e innovadora tecnología de impresión 3D de la manera más eficiente y sustentable.
La competencia consta de variadas partes y fue planeada para avanzar en el desarrollo tecnológico necesario para crear viviendas sustentables impresas en 3D que puedan ser viables en ámbitos extra planetarios.
Los equipos que participarán de dicha competencia, tales como Kahn – Yates, Mars Incubator, MARSHA, Team Zopherus, Northwestern University, ALPHA y Postech Design Intelligence Lab, están muy entusiasmados con la propuesta, ya que uno de los premios es nada más y nada menos que un viaje a Marte.
Esta es una muestra más de los avances que se pueden lograr con la tecnología de impresión 3D. Gracias a ella, la humanidad logrará, en un futuro no muy lejano, ¡convertirse en una especie multi-planetaria!
¿Te interesa esta temática? Anteriormente ya hemos tocado temas como la impresión 3D en el espacio y la construcción 3D con la Luna.
Fuentes: NASA y la Universidad de Bradley.
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Arquitectura, Construcción, Impresión 3D, Investigación, NASA
Moffet Field es una ex base aérea ubicada en California que alberga un centro de investigación de la NASA donde varias startups tienen una sede dedicada a conquistar el espacio. Una de ellas se dio a la tarea de imprimir en 3D sobre cuerpos celestes. Se trata de la empresa Made in Space, que ideó el proyecto Archinaut TDM (Technology Demonstration Mission) con la misión de probar la impresión 3D de grandes estructuras en un entorno similar al que hay fuera de nuestro planeta. “Esta es la primera vez que la manufactura aditiva ha sido testeada exitosamente en una escala tan grande en las condiciones de vacío y temperatura del espacio”, explica el director del proyecto, Eric Joyce. La construcción se logra por medio de un brazo robótico que puede realizar estructuras de gran volumen de forma autónoma. Se espera que en 2018 se concrete el desarrollo de estaciones espaciales o vehículos de exploración utilizando esta tecnología, y que pueda estar probada y en pleno funcionamiento para 2020.
La manufactura aditiva en el espacio permitiría enviar la materia prima al área de construcción para realizar la fabricación y el montaje directamente en el lugar, en vez de tener que enviar las estructuras ya armadas, lo cual requiere mucho más espacio en los vehículos espaciales y mayor logística de transporte.
Una sola impresora 3D ubicada en el espacio permitiría confeccionar muchas más impresoras y, de esa manera, replicar las ventajas de esta técnica en una variedad de lugares y con una gran amplitud de usos.
El proyecto se beneficiará, además, con el desarrollo de iniciativas actualmente en desarrollo que investigan la posibilidad de imprimir con los recursos naturales propios de cada lugar, lo que permitirá emplear materia prima tomada del mismo entorno en que se está construyendo. Un ejemplo de esto es la construcción en la Luna usando una impresora 3D y polvo lunar.
Fuente: NASA
Arquitectura, Casas, China, Construcción, Ecología, España, Impacto ambiental, Impresión 3D, Medio Ambiente, NASA, Rusia, Viviendas
La capacidad para construir con recursos naturales y presentes en el lugar de la obra abre un enorme potencial a la impresión 3D, una técnica que ha sido propuesta para edificar estructuras más allá de nuestro planeta. ¿Más allá de nuestro planeta? Sí, en la Luna o en Marte. La impresión 3D está siendo estudiada como una opción viable para construir en ese tipo de lugares por el inmenso esfuerzo que supone para los seres humanos realizar tareas en condiciones de baja gravedad. ¿Y qué mejor que usar los propios recursos del lugar, que son los mejor adaptados a esas condiciones y que ya están en el sitio de la construcción? Valerse de recursos autóctonos implica no tener que llevar bordo desde la Tierra todo lo necesario para construir. Experiencias exitosas Recientemente la revista Nature publicó una investigación llevada a cabo por el Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Fabricación Aditiva (TEAM Lab, por sus siglas en inglés) de la Northwestern University de Illinois en la que se lograba imprimir estructuras, herramientas y bloques para la construcción de edificios utilizando sucedáneos de polvo lunar y marciano elaborados por la NASA más disolventes simples y biopolímeros (como celulosa). Además, la NASA ya ha estudiado otras alternativas para aprovechar el suelo lunar o marciano, como la sinterización, que es la creación de una sustancia compacta tras someter a un material a altas temperaturas siempre por debajo de su punto de fusión. Y la Agencia Espacial Europea (ESA) se asoció con el arquitecto premio Príncipe de Asturias Norman Foster para estudiar la posibilidad de crear bases lunares con techos en cúpula en el cráter Shackleton que solo tomarían de la Tierra el 10% de los materiales. El cráter está ubicado en el polo sur lunar, donde la luz solar -y por lo tanto la energía- llega de forma casi permanente. Otros estudios han trabajado en la viabilidad de imprimir pistas de aterrizaje, carreteras, hangares y almacenes de combustible con materiales lunares. ¿Y en casa? Aprovechar los recursos naturales y locales también es de gran utilidad en nuestro planeta, más allá incluso de la evidente reducción en el impacto ambiental. La empresa china Winsun, una de las pioneras en la aplicación de la impresión 3D a la construcción, logró hace tres años levantar 10 casas de casi 200 metros cuadrados cada una utilizando la fabricación aditiva en buena parte del proceso (aunque no en todo). Cada casa costaba cerca de 4.500 euros. Hoy Winsun ya levanta bloques de viviendas de seis pisos de altura con impresión 3D y habla de un ahorro de un 40% en promedio con respecto a la construcción tradicional. (Ver “Casas impresas en 3D”)
La empresa de origen ruso Apis Cor, que hoy tiene su sede en Silicon Valley, ya presentó la primera vivienda impresa en su totalidad. Apis Cor logró erigir la vivienda en el lugar destinado para ella (en las afueras de Moscú) y completó toda la construcción e instalación de la casa en 24 horas. El coste total de esa casa de unos 40 metros cuadrados totalmente equipada superó por poco los 9.000 euros, un 70% menos que si hubiese sido construida mediante técnicas tradicionales, según la propia empresa. (Ver “Impresión 3D en la construcción”)
Impresión humanitaria
Números de tal calibre en velocidad y costes abren la puerta a una aplicación de la impresión 3D que todavía no se ha visto materializada en ningún caso concreto pero que se avisa desde hace tiempo. Se podrían imprimir soluciones residenciales en zonas con grandes necesidades. Sustituir las viviendas precarias por casas sostenibles y más seguras.
“Pensamos mucho en llegar a sitios donde no hay recursos, como campos de refugiados, o lugares de condiciones extremas como un desierto, y también ambientes urbanos tensos”, relata Areti Markopoulou, directora académica del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC). El IAAC planificó la estructura de un puente impreso en 3D en el Parque Castilla – La Mancha de Alcobendas (Madrid). Si bien el puente es meramente decorativo, su construcción es un puntapié y una demostración de que este tipo de acciones son posibles. El diseño paramétrico del puente permite optimizar la cantidad de material utilizado y reducir los residuos, resultando más sostenible que la construcción tradicional con hormigón. Además, brinda un acabado irregular que semeja las formas de la naturaleza. (Ver “España: construyen un puente con impresión 3D”)
Behrokh Khoshnevis, padre del contour crafting (fabricación por contornos, una de las dos técnicas de impresión 3D más aplicadas a la construcción) ha defendido que esta tecnología sería una buena solución para acabar con las viviendas precarias. “Lo mejor es que podríamos construir vecindarios dignos y bellos, en lugar de cajas de cerillas”, defiende el profesor iraní de la Universidad de Southern California, que también consideraba en una charla TED ofrecida en Medellín que “dada la rapidez de construcción y su fácil despliegue, también podríamos usar la impresión 3D como método de respuesta a la necesidad de refugio en catástrofes naturales”.
“Utilizar materiales locales significaría además un gran cambio medioambiental. Podríamos utilizar nuestros propios recursos para construir”, amplía Alexander Dubor, que comenta que el IAAC ya tiene un par de proyectos para convertir el café o la piel de las naranjas en plástico y otros materiales: “Es a nivel de laboratorio, pero en 10 años podría comercializarse algo de este tipo”.
Aspecto económico
La rapidez y la reducción de costos hacen que el método de edificación basado en la impresión 3D no solo sea atractivo en campos como la investigación o la acción humanitaria, sino que también se considere un negocio de futuro. La consultora McKinsey cree que la impresión 3D tendrá un impacto económico de 500.000 millones de euros en 2025, principalmente a causa de la construcción, el 40% en países en desarrollo. Solo en la impresión con cemento se espera que el mercado mundial crezca de los 22 millones de euros de 2015 a los 51 de 2021 según marketsandmarkets, a un ritmo superior al 15% anual.
Aunque aún no ha adquirido un papel central para la industria, la impresión 3D es vista con buenos ojos desde algunas de las principales constructoras internacionales. Acciona, una de las seis grandes empresas españolas del sector, fue la encargada de ejecutar el puente diseñado por el IAAC para el parque de Alcobendas. El director de transferencia tecnológica de la compañía, José Daniel García Espinel, cree que esta innovación “simplifica todo el proceso, te permite pasar directamente del diseño al objeto final”. Vaticina que en menos de dos décadas cualquiera podrá reunirse con un arquitecto, diseñar la casa de sus sueños e imprimirla.
Fuente: El país
Geografía, Impresión 3D, Japón, Mapas, NASA, SRTM
Este es un mapa topográfico impreso en 3D que nos permite conocer el relieve del glaciar Perito Moreno. Las medidas son exactas y no fueron tomadas desde el suelo con escalera o con grúas sino que fueron relevadas desde el espacio exterior. De hecho, todo el planeta Tierra ha sido relevado y toda su superficie elevada puede ser impresa en 3D.
¿Cómo pueden imprimirse los mapas? A partir de datos topográficos digitales. La Agencia Nacional de Inteligencia-Geoespacial, NGA, y la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, NASA, se encargaron de la obtención de los datos.
Los datos fueron tomados por el transbordador espacial Endeavour durante una misión de 11 días en febrero de 2000. El nombre de la misión fue Misión Topográfica Shuttle Radar, que en inglés se dice Shuttle Radar Topography Mission y se abrevia SRTM.
Las masas terrestres del planeta fueron medidas y registradas de acuerdo con sus elevaciones por encima del nivel del mar. Esas mediciones son ahora la base para crear mapas de relieve elevados usando la impresión 3D.
El software usado para llevar a cabo estos mapas se llama SRTM2STL. Sí, el nombre suena complicado. Pero se entiende cuando vemos que el software lee un archivo binario de 3 arco segundos con formato SRTM (como el nombre de la misión) conteniendo datos de elevaciones. Luego convierte esos datos en triángulos y genera un archivo STL, lo cual ya permite usar un software de impresión 3D para llevar a cabo la impresión.
Se espera que el software y las licencias para producir estos mapas a escala se socialicen pronto y se empleen con fines educativos y de entretenimiento.
Sin irnos tan lejos
Sin irnos tan lejos como al espacio, también podemos obtener datos topográficos para imprimir mapas en 3D. Bah, yendo hasta Japón, que tampoco está tan cerca. En ese país, las autoridades cartográficas desarrollaron un software para descargar datos de Internet y producir mapas impresos en 3D. Los destinatarios del proyecto son las personas no videntes. Y los mapas, desde luego, son de la geografía de Japón.
La particularidad de estas impresiones es que incluirán datos útiles para desplazarse por el país, como rutas y vías férreas. Además de contener elevaciones del terreno y otras características que puedan ser interpretadas pasando los dedos por encima de ellos.
En los mapas de zonas urbanas la escala será de 1:2.500 (un centímetro del plano equivale a 25 metros reales). Y para las zonas rurales se usará una escala de 1:25.000 (un centímetro equivale a 250 metros).
Cada mapa se imprimirá en una plancha de resina de 15 x 15 cm que tendrá un costo de U$D 1,4.
Fuentes: Make: y Minuto Uno