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驴Por qu茅 esta universidad estadounidense ha desembolsado 1,5 millones de d贸lares en una impresora de hormig贸n?
21 marzo 2025
La Universidad de Florida (UF), en el sur de Estados Unidos, ha utilizado una subvenci贸n de 1,5 millones de d贸lares para adquirir una impresora COBOD BOD3, uno de los sistemas de impresi贸n 3D de hormig贸n (3DCP) m谩s grandes del mundo. Pero 驴qu茅 planea esta instituci贸n de educaci贸n superior con su nueva tecnolog铆a de construcci贸n?
La Dra. Iris Rivero, segunda desde la izquierda, con la impresora 3D de hormig贸n COBD BOD3, reci茅n instalada. (Imagen: Facultad de Ingenier铆a Herbert Wertheim de la UF)La gran unidad de COBOD, una empresa de tecnolog铆a de impresi贸n 3D para la construcci贸n con sede en Dinamarca, lleg贸 del extranjero en septiembre pasado y se esperaba que las instalaciones finales finalizaran en febrero.
Est谩 prevista una demostraci贸n inicial del sistema basado en p贸rtico en el campus en mayo.
Se espera que la tecnolog铆a, alojada en la Facultad de Ingenier铆a Herbert Wertheim, permita una investigaci贸n de vanguardia en construcci贸n automatizada, ciencia de los materiales e integridad estructural.
Si bien la tecnolog铆a de impresi贸n 3D es una herramienta com煤n en las universidades estadounidenses, la compra de la m谩quina COBOD por parte de la UF y los planes de la escuela de llevar a cabo proyectos de investigaci贸n a gran escala son 煤nicos por su compromiso y escala.
Construction Briefing se reuni贸 con la Dra. Iris Rivero de UF, quien explic贸 m谩s sobre los planes de la escuela para 3DCP.
Reducir el riesgo de la industria para los futuros profesionales de la construcci贸n
El COBOD BOD3 se descarga en la Universidad de Florida. (Imagen: Facultad de Ingenier铆a Herbert Wertheim de la UF)La Dra. Rivero, directora del Departamento de Ingenier铆a Industrial y de Sistemas de la UF, afirm贸 que la impresora podr铆a ser una herramienta transformadora para la industria. Prev茅 que desempe帽ar谩 un papel fundamental para que los estudiantes aprendan sobre nuevas tecnolog铆as, pero tambi茅n para la industria en general.
鈥淪iempre he pensado que las universidades son el lugar ideal para reducir el riesgo de la tecnolog铆a鈥�, dijo Rivero. 鈥淣o estamos aqu铆 para obtener ganancias; estamos aqu铆 para aprender sobre un proceso y luego, junto con las empresas, llevarlo al siguiente nivel鈥�.
Rivero tiene experiencia en fabricaci贸n inteligente y control de calidad, y est谩 desarrollando un enfoque de investigaci贸n para el uso de 3DCP en su departamento. Uno de los principales objetivos de su equipo es mejorar el control de calidad en la construcci贸n aditiva a gran escala.
鈥淐on esta impresora 3D, pretendemos desarrollar m茅todos no destructivos para evaluar la calidad del hormig贸n capa por capa, o cada pocas capas, y as铆 comprender el rendimiento de la estructura una vez terminada鈥�, explic贸 Rivero. 鈥淯na de las preguntas m谩s importantes en la impresi贸n 3D de hormig贸n es: 驴c贸mo se puede validar la solidez estructural de la construcci贸n antes de que sea demasiado tarde?鈥�
鈥淣ecesitamos desarrollar m茅todos no destructivos en tiempo real para evaluar el proceso de deposici贸n y detectar cualquier debilidad en el momento en que se produzca, no a posteriori鈥�.
Al incorporar sensores y herramientas de monitoreo en tiempo real, Rivero dijo que los investigadores de la UF buscan rastrear c贸mo se comporta el material durante la impresi贸n, identificando posibles fallas antes de que comprometan la estructura.
El tiempo de curado y la velocidad de deposici贸n del hormig贸n presentan desaf铆os en la impresi贸n 3DCP, ya que los defectos pueden no ser evidentes hasta semanas despu茅s de la impresi贸n. "El hormig贸n tarda entre 28 y 30 d铆as en solidificarse por completo", afirm贸 Rivero. "Ese es un gran riesgo que corren las empresas y supone una gran p茅rdida de beneficios si los par谩metros no son correctos a un metro y medio de la construcci贸n".
Otro enfoque de investigaci贸n es la formulaci贸n de materiales y la adaptabilidad ambiental. Diferentes climas, desde zonas costeras h煤medas hasta regiones 谩ridas y secas, requieren diferentes composiciones de hormig贸n. Rivero indic贸 que los equipos interdisciplinarios de la UF est谩n trabajando en mezclas de hormig贸n regionalizadas que optimizan el rendimiento seg煤n la ubicaci贸n.
鈥淟os equipos de ingenier铆a civil de aqu铆 est谩n estudiando c贸mo adaptar las f贸rmulas de hormig贸n a diferentes climas鈥�, dijo. 鈥淪i vives en Florida, necesitas algo que resista la humedad y los huracanes. Si vives en Arizona, necesitas una mezcla que funcione bien en calor extremo con un consumo m铆nimo de agua鈥�.
Aplicaciones de construcci贸n relacionadas con el cambio clim谩tico para 3DCP
El COBOD BOD3 en la Facultad de Ingenier铆a Herbert Wertheim de la Universidad de Florida (Imagen: Universidad de Florida)惭谩蝉 all谩 de la construcci贸n vertical, Rivero cree que la 3DCP puede transformar la infraestructura horizontal, incluyendo la reparaci贸n de carreteras y proyectos de resiliencia costera. La tecnolog铆a podr铆a brindar soluciones para la recuperaci贸n de huracanes, el control de la erosi贸n y la reparaci贸n de infraestructuras remotas, zonas donde los m茅todos de construcci贸n tradicionales presentan dificultades.
鈥淓sto se observa un poco en la reparaci贸n de pavimentos, pero no tanto en el hormig贸n鈥�, se帽al贸 Rivero. 鈥淧odemos experimentar con diferentes tipos de grietas y t茅cnicas de deposici贸n de materiales en un entorno de laboratorio controlado y luego aplicar esa tecnolog铆a en el mundo real鈥�.
Una ventaja clave del entorno de investigaci贸n de la UF es su capacidad para simular condiciones extremas, lo que proporciona datos esenciales sobre la resistencia de las estructuras impresas en 3D a las tensiones ambientales. "Podemos probar estructuras en el centro de huracanes de la UF en condiciones ambientales reales", explic贸 Rivero. "Si logramos desarrollar malecones e infraestructura urbana que integren funcionalidad y dise帽o arquitect贸nico, podremos mejorar la resiliencia clim谩tica".
Rivero visualiza un futuro donde los m茅todos automatizados de deposici贸n de hormig贸n, posiblemente incorporando rob贸tica m贸vil y drones, podr铆an ayudar en zonas de dif铆cil acceso, como zonas costeras, puentes o carreteras. "Si est谩s en un paso elevado y es dif铆cil acceder a la estructura para reparaciones, 驴c贸mo lo hacemos eficientemente?", pregunt贸. "Podemos empezar en el laboratorio, perfeccionar nuestros m茅todos y luego aplicar la tecnolog铆a en el campo. Quiz谩s no siempre usemos sistemas basados en p贸rticos; quiz谩s las soluciones futuras involucren drones o rob贸tica m贸vil".
Al perfeccionar las t茅cnicas de reparaci贸n automatizada, los investigadores de la UF esperan minimizar las interrupciones en la infraestructura de transporte, a la vez que reducen los costos y el desperdicio de materiales. Rivero afirm贸 que un posible objetivo a largo plazo es desarrollar soluciones m贸viles de impresi贸n 3D in situ que permitan reparar carreteras y puentes sin necesidad de cerrar carriles durante periodos prolongados.
Creando trabajo de amor con nueva tecnolog铆a de construcci贸n
La Dra. Iris Rivero durante la llegada de la impresora COBD BOD3 a la Universidad de Florida. (Imagen: Facultad de Ingenier铆a Herbert Wertheim de la UF)Adem谩s de los avances tecnol贸gicos, la UF utiliza la impresora para capacitar a la pr贸xima generaci贸n de profesionales de la construcci贸n. La impresora BOD3 se integrar谩 en los cursos de ingenier铆a, construcci贸n y ciencias de los materiales, con el apoyo de socios del sector como Autodesk.
鈥淎utodesk ha sido un socio excelente al ayudarnos a explorar c贸mo capacitar a los futuros trabajadores de la construcci贸n鈥�, dijo Rivero. 鈥淣ecesitamos hacer que la industria de la construcci贸n sea m谩s atractiva para las nuevas generaciones e introducir tecnolog铆as que la hagan m谩s segura y eficiente鈥�.
Rivero dijo que el programa 3DCP de UF podr铆a ser un paso fundamental para abordar la escasez de mano de obra en la industria de la construcci贸n, que ha tenido dificultades para atraer trabajadores m谩s j贸venes.
Al integrar la rob贸tica, la automatizaci贸n y los flujos de trabajo basados en IA en la formaci贸n en construcci贸n, la UF espera modernizar los oficios tradicionales de la construcci贸n y ofrecer a los estudiantes experiencia pr谩ctica con tecnolog铆as emergentes. "No se trata solo de despertar el inter茅s de los estudiantes por la construcci贸n, sino de mostrarles una forma diferente de trabajar con el entorno construido", explic贸 Rivero.
Actualmente, la impresora se est谩 preparando para un edificio de pruebas a escala real en el campus. El equipo de investigaci贸n tambi茅n colabora con arquitectos para explorar nuevas formas estructurales y acabados superficiales que combinen est茅tica y funcionalidad.
鈥淨uiz谩s podamos crear un edificio m谩s ecol贸gico鈥�, sugiri贸 Rivero. 鈥淨uiz谩s podamos lograr que sea estructuralmente resistente y visualmente din谩mico鈥�.
Para Rivero, el proyecto representa m谩s que un avance en la impresi贸n 3D, es un modelo para el futuro de la infraestructura.
鈥淓sto es infraestructura 5.0, con un toque de manufactura鈥�, dijo. 鈥淣ecesitamos integrar la IA, la rob贸tica y la automatizaci贸n en el proceso, no solo por eficiencia, sino para replantearnos por completo c贸mo construimos鈥�.
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