Estimado lector, comenzaré este artículo con un poco de historia referente a la impresión 3D con la idea de exponer el porqué de su importancia hoy en día, así como y lo que ha avanzado hoy en día.
La impresión 3D tiene sus orígenes en la década de 1980, cuando Charles Hull inventó la primera impresora 3D utilizando estereolitografía (SLA), un proceso que permitía crear objetos tridimensionales a partir de diseños digitales mediante la solidificación de resina líquida con luz ultravioleta. Con el tiempo, esta tecnología continuó avanzando, incorporando métodos como el modelado por deposición fundida (FDM) y la sinterización selectiva por láser (SLS). A partir de los años 2000, la impresión 3D se volvió más accesible, extendiéndose a industrias como la medicina, la automotriz y la construcción (tema que abordamos en este artículo). Sus aplicaciones incluyen la creación rápida de prototipos, herramientas personalizadas, prótesis e incluso estructuras habitacionales.
Hoy en día, la impresión 3D se ha vuelto accesible económicamente. Por ejemplo, una impresora Creality Ender 3 V2, que es económica y cuenta con varias actualizaciones (con un costo extra), puede adquirirse por un precio entre $4,000.00 MXN y $8,000.00 MXN en Amazon. Esta impresora es ideal para prototipado, es decir, para que puedas modelar algo y construirlo a pequeña escala, personalmente cuento con una en mi centro de trabajo derivado de un proyecto de investigación. Además, el filamento, el cuál es plástico que utiliza para crear los objetos, es de bajo costo y de buena calidad. Además, existen repositorios (sitios web gratuitos) que contienen millones, así es, millones de modelos 3D para que se puedan utilizar sin restricciones de ningún tipo, así no necesitas diseñar o modelar desde cero. Personalmente recomiendo el sitio: https://www.thingiverse.com/
Ahora bien, de tal magnitud ha sido el avance de la impresión 3D que empresas como ICON están produciendo casas habitacionales con una impresora 3D, así es, habitables, lo que resulta increíble. ICON es una empresa estadounidense, con sede en Austin, Texas, que ha destacado en la impresión 3D aplicada a la construcción de viviendas. La empresa fue fundada en 2017, su misión es transformar la industria de la construcción mediante tecnologías de impresión 3D para crear viviendas económicas, duraderas y sostenibles. Ellos desarrollaron su propia tecnología de impresión 3D para construcción, su primera impresora, la Vulcan I, fue utilizada en 2018 para construir la primera casa impresa en 3D con un permiso oficial en Austin. La impresora, cuyas dimensiones son 14 metros de ancho y casi 5 toneladas de peso, utiliza un mortero especialmente desarrollado por ICON y es capaz de imprimir estructuras directamente en el sitio de construcción en poco tiempo, llamado Lavacrete.
La empresa ICON destaca por la inversión en tecnología, si bien es cierto que ha tenido éxito siendo pionera en el ramo de la construcción, no ha sido suficiente y ha avanzado en su tecnología, desarrollando la Vulcan II, que construye objetos capa por capa, como cualquier impresora 3D de escritorio, pero a gran escala. La impresora, con más de 13.7 metros de ancho y 4.75 toneladas de peso, no difiere mucho de su antecesora la Vulcan I, ha sido empleada en proyectos impresionantes, como la creación de una comunidad de 100 viviendas en Wolf Ranch, Georgetown, Texas. Estos hogares, además de ser innovadores en su método de construcción, incorporan características sostenibles como techos fotovoltaicos y sistemas de energía eficientes. La impresora robótica Vulcan II comenzó a imprimir las paredes de esta comunidad en noviembre de 2022, y finalizó su construcción (impresión) en el verano del año 2024. Las casas, denominadas “Genesis Collection”, se comercializan en un rango de precios entre 450,000 y 600,000 dólares. Hasta el momento, se han vendido 30 viviendas de 100. Solo hay un inconveniente, las paredes son tan gruesas que afectan la calidad de la señal del WiFi. La Fig. 1 muestra una foto aérea de la comunidad.
ICON ha colaborado con organizaciones como New Story para desarrollar viviendas de bajo costo en comunidades necesitadas. Esto demuestra cómo la impresión 3D puede revolucionar el diseño y la construcción de hogares. Por ejemplo, en 2021, la empresa colaboró con una entidad sin fin de lucro llamada New Story y con la empresa mexicana ÉCHALE para construir 50 casas mediante impresión 3D. La comunidad se creó en Nacajuca, Tabasco, México. Cada casa tiene un área de 46 metros cuadrados y cuenta con dos recámaras, una sala, una cocina y un baño. Se utilizó como material el Lavacrete, desarrollado por ICON, que es un concreto especialmente formulado para la impresión 3D. Cada casa tardo aproximadamente 24 horas en ser “impresa”. Este material proporciona durabilidad y resistencia sísmica, características esenciales en la región de Tabasco. La empresa mexicana ÉCHALE participó en la construcción tradicional de las viviendas, completando los acabados y adaptando las casas a las necesidades locales, con lo cual se logró proporcionar viviendas asequibles y duraderas a familias que viven en condiciones de pobreza extrema. El sorprendente resultado se puede ver en la Fig. 2.
Otro ejemplo que destacar en la impresión 3D en la construcción es el del primer hotel impreso en 3D en Texas, acontecimiento que representa un hito en la construcción sostenible. El hotel El Cósmico hotel del mundo impreso en 3D se está construyendo actualmente en Marfa, Texas. El proyecto es una colaboración entre ICON y el estudio de arquitectura Bjarke Ingels Group (BIG). La expansión incluye 43 nuevas unidades hoteleras y 18 residencias privadas en 60 acres. Para la construcción se utiliza también el mismo material que en las viviendas que se construyeron en Tabasco, la impresora Vulcan con Lavacrete. Como en cualquier impresora 3D, puedes modelar prácticamente cualquier cosa, con lo cual es posible la construcción de formas arquitectónicas complejas como cúpulas y arcos. El hotel aún no se ha terminado de construir, está aún en desarrollo (contará con un restaurante, piscina y casa de baños) y se espera que esté finalizado en 2026. La Fig. 3 muestra un render de una habitación de este agradable lugar.
El uso de la impresión 3D en la construcción facilita la creación de formas arquitectónicas innovadoras y contribuye a la reducción del desperdicio de materiales. Después de todo, que responsable de obra no quiere reducir costos en materiales, ¿verdad? La impresión 3D se no solo se posiciona como una tecnología que transforma los métodos convencionales de construcción, abriendo nuevas posibilidades tanto en el diseño como en la eficiencia operativa de grandes proyectos arquitectónicos para la creación de viviendas de manera más rápida y eficiente, sino que también abre nuevas posibilidades para la accesibilidad y sostenibilidad en la construcción. Si bien todavía estamos en las etapas iniciales de esta tecnología, los avances continuos en su implementación podrían transformar radicalmente la forma en que pensamos sobre la construcción, abriendo la puerta a un futuro más inclusivo y sostenible. Claro, esperemos, un día no muy lejano ver una Vulcan II funcionando en Sinaloa, seguro el puente que se está construyendo en la salida sur de Mazatlán ya se habría terminado.
Si el lector desea consultar material de referencia o visualizar estos proyectos, a continuación, comparto los siguientes enlaces:
Comunidad de viviendas en Tabasco, México: https://www.youtube.com/watch?v=PbgCu0aUobE
Impresión del Hotel El Cósmico: https://www.youtube.com/watch?v=f19835FOaVo
Garcia, E. (2024, September 25). World’s first 3D-printed hotel takes shape in Texas. StreetInsider. Recuperado de https://www.streetinsider.com
Reuters. (2024, septiembre 26). World’s first 3D-printed hotel takes shape in Texas. https://www.reuters.com/world/us/worlds-first-3d-printed-hotel-takes-shape-texas-2024-09-26/
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