Según el gabinete de análisis Gartner, las ventas de impresoras 3D se vieron disparadas al 75% hacia el 2014 pero, sin embargo, esta tecnología aún continúa experimentando un gran crecimiento. Si bien existen múltiples debates en el ámbito de la arquitectura sobre si la impresión 3D puede considerarse artesanía o si es factible la mixtura de materiales locales con impresión 3D, su implementación desde la academia aspira a crear nuevas experiencias, investigaciones y conocimientos que colaboren en el desarrollo y la aplicación de esta tecnología. Ahora bien, ¿cómo la integración de la impresión 3D desde la academia podría provocar cambios en la industria de la construcción a futuro? ¿cómo la enseñanza en arquitectura y diseño podría fomentar la colaboración con otras disciplinas y crear nuevas aplicaciones en otros campos?
Durante el proceso de impresión 3D, la producción de los objetos se realiza a través de la superposición de capas sucesivas. De un solo paso, capa por capa y a un ritmo medio de 2 cm de altura por hora, esta fabricación aditiva se lleva a cabo mediante la adición de materia donde los objetos cobran forma a medida que las capas comienzan a solidificarse. Con diversos mecanismos internos, formas tejidas y entrelazadas o huecos y curvas, la intervención de diferentes programas informáticos resulta fundamental durante el proceso al preparar el archivo del objeto a fabricar y controlar a la impresora 3D, de tamaños y aspectos variables, durante la impresión.
Desde la academia, numerosos profesionales de la arquitectura y el diseño junto a sus equipos de estudiantes apuestan por incorporar la enseñanza de esta tecnología en colaboración con diversas empresas, instituciones y agrupaciones. Si bien la construcción impresa 3D se está expandiendo a nivel global, su introducción en Chile y Latinoamérica se ha visto retrasada por las severas condiciones sísmicas y la variedad de climas existentes. En el marco de las investigaciones de la Universidad del Bío-Bío, el Grupo de Manufactura Aditiva para la Construcción (MACO-UBB) ha logrado adaptar esta tecnología a las condiciones locales instalando equipos avanzados para colaborar con empresas nacionales en el desarrollo constructivo. La ejecución de una pequeña cabina de vigilancia representa un primer paso en el desarrollo de la construcción impresa-3d demostrando los avances de la Universidad del Bío-Bío en este desarrollo tecnológico, tras elaborar una mezcla optimizada para impresión con materiales locales junto a elementos constructivos con un robot industrial.
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Por otro lado, estudiantes y profesionales del programa de postgrado en 3D Printing Architecture del Institute for Advanced Architecture of Catalonia (IAAC) han desarrollado un proyecto de investigación aplicada para llevar a cabo el prototipo TOVA en el Parque Collserola de Barcelona, España. Siendo el primer prototipo en tierra por fabricación aditiva de Iberoamérica, se tuvieron en cuenta estrategias de diseño performativo a partir de un charrette de diseño de dos semanas donde los estudiantes sintetizaron las lecciones aprendidas en la fase de investigación hasta llegar al desarrollo de los componentes del prototipo. Además, TOVA se pensó considerando una distribución esquemática, logística de tiempo y radio de impresión que el equipo de 18 estudiantes pudiera producir en 2 meses.
Demostrando ventajas en torno a la reducción en los tiempos de ejecución, recursos, residuos, gestión y transporte, la construcción de edificaciones de calidad según las distintas geografías y realidades culturales es uno de los desafíos a los que se enfrenta la impresión 3D. El desarrollo de talleres y charlas de diseño tanto para profesionales como para estudiantes aparece como una gran oportunidad para indagar y profundizar en la cooperación entre tecnologías, disciplinas y diferentes campos de actuación. Más allá de la arquitectura, numerosas aplicaciones en la medicina, el automovilismo, la moda, la gastronomía, las industrias de fabricación de productos y demás dan cuenta de la versatilidad y flexibilidad que esta herramienta tecnológica es capaz de alcanzar.
Entre experimentos, prototipos e investigaciones, equipos de estudiantes a nivel global se adentran en la exploración de metodologías y herramientas capaces de abordar los desafíos más urgentes de la actualidad como la reducción de la pobreza, la reconstrucción rural a través de carreteras e instalaciones de infraestructura, la crisis ambiental y la reducción de la huella de CO2 en la construcción, etc. Por ejemplo, la Facultad de Arquitectura, Arte y Planificación de la Universidad de Cornell anunció un paso importante en su respuesta creativa y crítica al escarabajo barrenador esmeralda del fresno, una especie invasora que está devastando fresnos nativos en todo el país. Sobre la zona rural del norte del estado de Nueva York, un prototipo de cabaña a escala real se diseñó impulsando el uso de tecnologías como la robótica y la impresión 3D en la construcción con madera y hormigón. El equipo del Laboratorio de Construcción Robótica (RCL) de Cornell construyó una plataforma robótica a medida para procesar fresnos irregulares mientras, en respuesta al uso del hormigón, los investigadores de Cornell desarrollaron un sistema de impresión 3D a escala real sin encofrado y utilizando una cantidad mínima de hormigón en su producción.
Otro caso a destacar es la investigación y el desarrollo de una "Plataforma Móvil de Impresión Robótica 3D en Hormigón" y un "Sistema de Construcción Rápida para Casas de Hormigón" realizado por un equipo de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Tsinghua, dirigido por el profesor Xu Weiguo. Como resultado, estos avances se aplicaron en la impresión y construcción de una casa modelo para viviendas de bajos recursos en África, obteniendo un edificio de hormigón impreso en 3D completado en la Base Experimental del Instituto de Investigación de Tecnologías Aplicadas de Wuxi de la Universidad de Tsinghua. La Cabina para libros impresa en 3D y fabricada por robots en el Parque Científico y Tecnológico Baoshan Wisdom Bay de Shanghái también fue diseñada por el profesor Xu Weiguo de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Tsinghua y construida con impresoras y materiales desarrollados por el equipo.
En fin, los prototipos configuran una oportunidad para arquitectos/as, ingenieros/as, estudiantes y profesionales de la construcción de experimentar y consolidar pensamientos críticos contemplando diferentes diseños, estudios y realidades. El uso de las tecnologías en la arquitectura reconoce un campo aún por explorar donde la eficiencia de los materiales constructivos, la velocidad de construcción y la disponibilidad de herramientas de fabricación den lugar a una personalización de diseños creativos satisfaciendo las necesidades y requerimientos de cada individuo. Considerando a la impresión 3D como una forma de construcción inteligente capaz de ahorrar materiales, mano de obra y recursos, cabe continuar preguntándose ¿cómo impactará esta tecnología sobre la intervención humana en la construcción?
