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Investigadores desarrollan sistema de impresión 3D para construcción de viviendas

El proyecto fue financiado con un millón de soles por parte de Prociencia

Sistema de impresión permitiría fabricar modelos para la construcción de viviendas, a partir del uso de materiales resistentes y de bajo impacto ambiental. Foto: PUCP

07:08 | Lima, nov. 22

Por: Ítalo Vergara

Un grupo de investigadores de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) se encuentra desarrollando un sistema de impresión 3D que permita la construcción de módulos de viviendas a partir del uso de materiales sostenibles y orgánicos. El proyecto, liderado por el Dr. Javier Nakamatsu, es financiado por Prociencia y espera poder contribuir a la mejora en la construcción automatizada.

El ingeniero Guido Silva explica a la Agencia Andina que este proyecto "busca desarrollar un sistema de impresión 3D autónomo que construya elementos estructurales, arquitectónicos e incluso módulos de viviendas a partir de un modelo digital empleando una máquina cuyo movimiento es automatizado, minimizando el uso de mano de obra".

Además, la investigación tiene como meta evaluar los materiales a emplear. En ese sentido, el equipo de trabajo desea formular las mezclas que sean adecuadas para la fabricación de estos modelos. Por ejemplo, las mezclas de suelo mejoradas con aditivos orgánicos (como biopolímeros extraídos de residuos industriales), lo que además contribuye a la estabilidad de la estructura (o vivienda) a fabricar.

"Tenemos planteado mejorar el suelo con almidones nativos como almidón de papa y polímeros extraídos de residuos industriales. Son aditivos orgánicos que estamos empleando para mejorar el suelo y de esa forma obtener un material con una mayor resistencia y durabilidad", explica Silva, quien forma parte del grupo de investigadores que trabajan en el desarrollo del proyecto junto al Dr. Rafael Aguilar y la Dra. Suyeon Kim.

Asimismo, el sistema de impresión 3D se podría llevar a zonas de emergencia, en donde luego de mejorar el suelo local con los aditivos adecuados se construirían, por ejemplo, módulos de vivienda. Estas técnicas ya han sido empleadas en otros países, aunque generalmente a partir de materiales obtenidos del concreto.

"En el mundo, la impresión 3D se ha realizado con materiales basados en cemento, casi la totalidad de los casos exitosos de construcción de viviendas fueron a base de estos materiales. Solo hay un caso reportado en el mundo de una empresa italiana que ha fabricado módulos de vivienda mediante impresión 3D usando suelo mejorado", revela Silva. 

Cabe resaltar que este material local es de bajo impacto ambiental. "Si este proyecto es exitoso, seríamos los pioneros dentro de un grupo reducido que ha usado el suelo como material base para impresión 3D de viviendas", indica Silva.

Actualmente, el equipo cuenta con un prototipo de sistema de impresión 3D con el cual se pueden fabricar elementos a escala de 1 metro de alto por un metro de ancho por uno de profundidad. Pero lo que se espera al finalizarlo es aumentar esta escala a 5 m. x 5 m. x 3 m.


Aditivos orgánicos para mejorar viviendas de adobe

Silva afirma que esta misma técnica de emplear aditivos de origen orgánico ya fue aplicada con anterioridad en la PUCP para la mejora de adobes. "Lo que se busca es que este material tenga propiedades de durabilidad mejorada. Las viviendas de adobe sin ningún aditivo, sin mejorar, son susceptibles a la erosión e inmersión en agua, no son estables y son vulnerables a las inundaciones. Entonces lo que se busca es mejorar esos materiales para hacerlos más estables y resistentes".

Iniciado en enero de 2021, el proyecto obtuvo un financiamiento de un millón de soles por parte de Prociencia. Se cuenta con la colaboración de tres instituciones. Por parte de la PUCP, la Facultad de Ciencias, el Departamento de Ingeniería y el Centro de Tecnologías de Manufactura Avanzada - CETAM. La Universidad de Piura (UDEP) y la Universidad de Drexel (EE.UU.) también son parte de la iniciativa.

"Esperamos que el proyecto se pueda escalar a nivel industrial y que podamos encontrar una empresa que apoye en el escalamiento. Este proyecto de investigación podría tener un alto impacto en la construcción automatizada de viviendas en zonas de emergencia por desastres naturales, pero también en la construcción de vivienda social, que es uno de los campos en los que se está usando estos sistemas constructivos en otros países", concluye Silva.

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Publicado: 22/11/2021