Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han presentado un enfoque para la construcción de edificios utilizando vóxeles, bloques modulares que se ensamblan robóticamente para formar estructuras complejas y duraderas. Este sistema podría reducir significativamente la huella de carbono en comparación con los métodos tradicionales, como la impresión 3D en concreto y las estructuras de acero prefabricado.
En el estudio, los investigadores desarrollaron tres nuevos diseños de vóxeles optimizados para ensamblarse de manera robótica, utilizando un sistema robótico basado en robots modulares llamados MILAbots. Estos robots transportan y ensamblan los vóxeles con precisión, aprovechando un diseño de red que permite que las piezas se autoalineen y se ajusten sin necesidad de numerosos conectores. Este proceso promete acelerar la construcción, ya que el ensamblaje es mucho más rápido que las técnicas tradicionales, gracias a la naturaleza de los vóxeles y a la distribución del trabajo entre los robots.
Reducción de huella de carbono y mejoras en costes
La investigación muestra que la construcción con vóxeles podría reducir la huella de carbono de un edificio hasta en un 82%, en comparación con métodos como la impresión 3D en concreto, el hormigón prefabricado o las estructuras de acero. Además, el sistema robótico de ensamblaje ofrece una ventaja adicional: es competitivo en cuanto a costes y tiempos de construcción. Sin embargo, el material utilizado en los vóxeles juega un papel crucial en su huella de carbono y en los costes asociados.
El equipo de investigación evaluó el rendimiento y la sostenibilidad de varios materiales para la fabricación de los vóxeles, como plástico, contrachapado y acero. Los resultados revelaron que los vóxeles de acero y madera presentaban una huella de carbono mucho menor en comparación con los hechos de plástico. En particular, los vóxeles de acero solo requerían el 36% del carbono incorporado necesario para la impresión 3D en concreto, mientras que los de contrachapado representaban apenas el 17% del carbono incorporado en comparación con el hormigón prefabricado.
Además de los beneficios medioambientales, el proceso de construcción es más rápido. Mientras que las técnicas de construcción tradicionales pueden llevar más de 150 horas para levantar un edificio sencillo de una planta, la construcción con vóxeles de acero y madera podría completarse en tan solo 99 horas. Esta rapidez también se ve facilitada por la posibilidad de usar un equipo de 20 robots trabajando en paralelo, lo que permite que el sistema iguale o supere los métodos de construcción automatizada tradicionales.
Un sistema flexible para la construcción
Una de las características más destacadas de este enfoque es su flexibilidad. El sistema permite realizar modificaciones o añadir nuevas habitaciones a una estructura existente de manera sencilla. Además, el ensamblaje es reversible, lo que facilita la adaptación del edificio a cambios en el uso o en la estructura a lo largo del tiempo.
El siguiente paso en el proyecto será realizar pruebas a mayor escala en Bután, donde el equipo planea usar un super laboratorio de fábricas para replicar el sistema y probar la construcción de una ciudad sostenible. Este banco de pruebas ayudará a explorar más a fondo aspectos como la estabilidad estructural, la mejora de los robots MILAbots y el diseño de estructuras que integren aislamiento, redes eléctricas y de fontanería.
Este estudio subraya el potencial de los vóxeles y la fabricación digital como una vía viable para lograr construcciones más sostenibles y eficientes.
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