Nueva Técnica de Impresión por Impacto: La alternativa sostenible al Hormigón y la impresión 3D

El sector de la construcción, responsable de más del 39% de las emisiones globales de carbono, enfrenta un desafío urgente: descarbonizar sus procesos y materiales. En este contexto, la técnica de impact printing, desarrollada por investigadores de ETH Zurich, surge como una metodología totalmente innovadora. 

La Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich) es una institución de renombre mundial, líder en investigación científica y tecnológica. Con sede en la vibrante ciudad suiza, la ETH Zurich ha sido pionera en numerosos avances que han transformado industrias y mejorado la calidad de vida a nivel global.

El método de impact printing combina tecnología y robótica avanzada y materiales locales para ofrecer una alternativa eficiente, sostenible y económica frente a métodos tradicionales como el hormigón y la impresión 3D.

¿De qué se trata el Impact Printing?

Impact printing es una técnica de construcción que utiliza un robot para proyectar a alta velocidad pequeñas cantidades de una mezcla de tierra especialmente formulada. Esta mezcla, compuesta principalmente de materiales locales como arcilla, limo y tierra excavada, se dispara a velocidades de hasta 10 metros por segundo. 

La energía cinética generada en el impacto permite que las capas se adhieran entre sí de manera instantánea y fuerte, eliminando la necesidad de secado o adhesivos químicos adicionales.

Este proceso es radicalmente diferente a la impresión 3D con hormigón. En lugar de depender de pausas para permitir la solidificación de las capas, el impacto continuo del material facilita una construcción más rápida y fluida, lo que amplía las posibilidades de diseño y funcionalidad.

Ventajas Ambientales y Económicas

La principal ventaja de impact printing es su enfoque en la sostenibilidad. Al prescindir completamente del cemento, este método evita las altas emisiones de CO2 asociadas con su producción, que representan el 8% de las emisiones globales. Según ETH Zurich, esta técnica puede reducir hasta un 50% las emisiones en comparación con las paredes de hotmigón de bajo carbono.

Además, el uso de materiales locales y reciclables reduce los costes de transporte y minimiza los residuos de construcción. Esto fomenta una economía circular en la que los materiales pueden reutilizarse en futuras estructuras.

Innovación y Velocidad en el Diseño

Otro aspecto destacable del impact printing es su capacidad para producir diseños complejos y libres de restricciones geométricas. A través de herramientas digitales avanzadas y sensores integrados, los robots pueden adaptarse a diversas configuraciones, permitiendo la creación de estructuras únicas que responden a necesidades específicas. Esto convierte al impact printing en una opción ideal para proyectos de arquitectura contemporánea que priorizan la personalización y la estética.

Ya se ha demostrado la viabilidad del impacto impreso con prototipos de paredes y columnas de hasta dos metros de altura. Estas estructuras han mostrado una notable capacidad de carga sin necesidad de refuerzos químicos, lo que resalta su potencial para aplicaciones a mayor escala.

Un Futuro Basado en la Circularidad

El equipo de investigación tiene ambiciosos planes para perfeccionar esta tecnología. Actualmente, trabajan en la eliminación total de aditivos minerales, con el objetivo de lograr un material 100% reciclable y verdaderamente circular. Esto permitiría que las estructuras construidas con impact printing sean desmanteladas y sus materiales reutilizados en nuevos proyectos, cerrando el ciclo de vida del producto.

Además, la integración con plataformas robóticas autónomas, como el excavador HEAP desarrollado por el Laboratorio de Sistemas Robóticos de ETH Zurich, promete contribuir en la construcción en sitios remotos y difíciles de acceder. Esta versatilidad abre posibilidades para la construcción sostenible en entornos urbanos y rurales.

Reconocimientos y Próximos Pasos

En 2023, impact printing ganó el prestigioso 3D Pioneers Challenge en la categoría de Arquitectura, un reconocimiento internacional a la innovación en tecnologías de fabricación aditiva. Este premio subraya el potencial transformador de la técnica y ha acelerado los esfuerzos para su comercialización.

Actualmente, se está desarrollando una planta de prefabricación que se espera esté operativa en 2025. Según estimaciones, los productos de construcción basados en impact printing podrían llegar al mercado dentro de los próximos tres años, ofreciendo una alternativa competitiva y sostenible para la industria.

Impacto en la Construcción Industrializada

La implementación de impact printing responde tanto a la necesidad de descarbonizar el sector, como a la forma en que se diseñan y construyen los edificios. Al combinar sostenibilidad, eficiencia y diseño avanzado, esta tecnología se posiciona como un modelo a seguir para la próxima generación de métodos constructivos.

El impacto positivo de esta innovación no se limita al medio ambiente; también impulsa una industria más económica, adaptable y alineada con los principios de la economía circular. A medida que se desarrollen más aplicaciones y se mejore la tecnología, impact printing podría convertirse en el estándar global para la construcción sostenible.

Fuente imagen de portada: Techspot