De la luna a la ciudad:cómo la tecnología de la red lunar está transformando la construcción terrestre

Branch imprime en 3D estructuras de celosía que se pueden rellenar o dejar huecas para crear componentes de construcción únicos, como estos paneles de pared inspirados en cortinas para el Hotel W en Hollywood. (Imagen:Branch Technology Inc.)

Un innovador proceso de impresión 3D que avanzó en el enfoque de la NASA para equipar un hábitat lunar está haciendo que los edificios en la Tierra sean hermosos, eficientes y fuertes.

En lugar de construir un objeto capa por capa, Branch Technology Inc. ha desarrollado lo que llama impresión 3D de forma libre, que crea formas con estructuras reticulares livianas que se pueden rellenar o cubrir. La empresa utiliza esta técnica para fabricar elementos de construcción modulares visualmente interesantes, como paneles de pared y revestimientos.

"Nuestro proceso elimina una tonelada de material de algo que de otro modo podría imprimirse completamente", dijo David Goodloe, quien dirige el equipo de Conceptos Avanzados de la compañía con sede en Chattanooga, Tennessee, que gestiona las colaboraciones de la compañía con la NASA.

En 2017, Branch ganó la Fase II del 3D Printed Habitat Challenge, un concurso de desafíos del centenario de la NASA para construir un hábitat impreso en 3D para la exploración del espacio profundo.

"Ganar ese desafío nos presentó a nuestro primer inversor institucional", dijo Goodloe.

El proceso de impresión 3D de Branch le permite crear partes de edificios visualmente interesantes, como la fachada de este banco en Chattanooga, Tennessee. (Imagen:Branch Technology Inc.)

"Brick &Mortar Investments, con sede en Silicon Valley, California, vio a este pequeño y avanzado equipo de robótica de Chattanooga ganar esta competencia global de la NASA", dijo. "Cuando se enteraron de nuestra visión de la construcción terrestre, invirtieron en la empresa".

En colaboración con la firma de arquitectura Foster + Partners y la Universidad de Stanford, Branch firmó un acuerdo de cooperación en 2021 con el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para estudiar la fabricación para habitar la superficie lunar. Este proyecto implicó equipar un hábitat lunar modelo con estructuras producidas de forma autónoma:paredes interiores, herramientas, conductos, muebles y componentes.

Tracie Prater es gerente técnica en la División de Desarrollo de Sistemas de Hábitat de Marshall y se desempeñó como experta en la materia para el Centennial Challenge y también trabajó con Branch en el acuerdo cooperativo.

"Con el Desafío de Hábitat Impreso en 3D, los equipos se centraron en cómo construir una gran estructura de hábitat en una superficie planetaria", dijo. "Pero una vez que esa estructura está presurizada y lista para ser ocupada por la tripulación, ¿cómo se puede llenar con sistemas y suministros? Eso es lo que Branch estaba considerando a través del acuerdo cooperativo:lo que su proceso de fabricación bajo demanda permite en términos de diseños novedosos para elementos interiores".

Según Goodloe, ambos proyectos de la NASA influyeron en las ofertas de Branch. Por ejemplo, los parámetros de la NASA para la base lunar llevaron a la empresa a permitir que sus boquillas extruyeran sus estructuras reticulares características, así como capas más tradicionales. Branch utiliza esta doble capacidad con frecuencia, por ejemplo, en sus paneles de pared, donde las secciones tradicionalmente impresas ofrecen sustratos sólidos para fijar sujetadores.

El trabajo de Branch al equipar un prototipo de hábitat en la superficie lunar que desarrollaron, como se muestra aquí, en el marco de un acuerdo de cooperación con el Centro Marshall de Vuelos Espaciales, ayudó a la empresa a evolucionar sus procesos de impresión. (Imagen:Branch Technology Inc.)

Los polímeros que Branch extruye se basaron en su investigación de ciencia de materiales para el Habitat Challenge, que pidió que el material de impresión estuviera hecho de algo como el polvo y las rocas que se encuentran en la superficie marciana y los materiales reciclables de la misión. A Branch se le ocurrió un plástico reforzado con fibra de basalto y a partir de ese trabajo desarrolló una receta de carga óptima para sus “tintas” terrestres.

La compañía ahora está trabajando en un proyecto de investigación de innovación para pequeñas empresas de la NASA para determinar si su tecnología de impresión 3D Freeform podría construir una torre de 50 metros en la Luna. Branch también construyó una réplica a escala real del transbordador espacial y una fachada de superficie lunar llena de cráteres para el edificio del Campamento Espacial en el Centro Espacial y de Cohetes de EE. UU., también en Huntsville.

Otros proyectos de Branch incluyen una pared de 50 pies inspirada en cortinas para el Hotel W en Hollywood, instalaciones de arte e interiores y exteriores de edificios. El análisis de la compañía de la fachada de un edificio de gran altura que inicialmente estaba programado para recibir concreto prefabricado encontró que los paneles de Branch serían 34 millones de libras más livianos, ofrecerían 49 veces más aislamiento y no requerirían mano de obra calificada ni tiempo de grúa para instalarse.

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