De la Luna a la Ciudad: Cómo la tecnología de celosía lunar está transformando la construcción en la Tierra

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

Un innovador proceso de impresión 3D que avanzó el enfoque de 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 Freeform, que crea formas con estructuras de celosía ligeras que pueden rellenarse o cubrirse. La empresa usa la 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 otra manera podría imprimirse sólido completamente", dijo David Goodloe, quien lidera el equipo de Conceptos Avanzados de la empresa con sede en Chattanooga, TN, que gestiona las colaboraciones de NASA con la empresa.

En 2017, Branch ganó la Fase II del Desafío de Hábitat Impreso en 3D, una competencia de NASA Centennial Challenges para construir un hábitat impreso en 3D para exploración del espacio profundo.

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

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

"Brick & Mortar Investments, con sede en Silicon Valley, CA, vio a este pequeño equipo de robótica avanzada de Chattanooga ganar esta competencia global de NASA", dijo. "Cuando escucharon sobre nuestra visión para la construcción terrestre, invirtieron en la empresa".

Trabajando con la firma de arquitectura Foster + Partners y la Universidad de Stanford, Branch pasó a firmar un acuerdo cooperativo en 2021 con el Centro de Vuelo Espacial Marshall de NASA en Huntsville, AL, para analizar la fabricación para hábitats en la superficie lunar. Este proyecto involucró equipar un modelo de hábitat lunar con estructuras producidas autónomamente —paredes interiores, herramientas, conductos, muebles y componentes.

Tracie Prater es Gerente Técnica en la Rama de Desarrollo de Sistemas de Hábitat en Marshall, quien sirvió 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 enfocaron en cómo construir una gran estructura de hábitat en una superficie planetaria", dijo. "Pero una vez que esa estructura está presurizada y lista para ocupación de la tripulación, ¿cómo la pueblas con sistemas y suministros? Eso es lo que Branch estaba analizando a través del acuerdo cooperativo —lo que su proceso de fabricación bajo demanda permite en términos de diseños novedosos para artículos interiores".

Ambos proyectos de NASA influyeron en las ofertas de Branch, según Goodloe. Por ejemplo, los parámetros de NASA para la base lunar llevaron a la empresa a permitir que sus boquillas extruyeran sus estructuras de celosía características así como capas más tradicionales. Branch usa esta capacidad dual frecuentemente —por ejemplo, en sus paneles de pared, donde secciones impresas tradicionalmente ofrecen sustratos sólidos para fijar sujetadores.

El trabajo de Branch equipando un prototipo de hábitat de superficie lunar que desarrollaron, mostrado aquí, bajo un acuerdo cooperativo con el Centro de Vuelo Espacial Marshall, ayudó a la empresa a evolucionar sus procesos de impresión. (Imagen: Branch Technology Inc.)

Los polímeros que Branch extruye fueron informados por su investigación de ciencia de materiales para el Desafío de Hábitat, que pedía que el material de impresión estuviera hecho de algo como el polvo y rocas encontrados en la superficie marciana y reciclables de la misión. Branch ideó un plástico reforzado con fibra de basalto, y a partir de ese trabajo pasó a desarrollar una receta de carga óptima para sus "tintas" terrestres.

La empresa ahora está trabajando en un proyecto de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas de 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 craterizada para el edificio Space Camp en el U.S. Space and Rocket Center, también en Huntsville.

Otros proyectos de Branch incluyen un muro de 50 pies inspirado en cortinas para el W Hotel en Hollywood, instalaciones artísticas, e interiores y exteriores de edificios. El análisis de la empresa de una fachada de edificio de gran altura que inicialmente iba a recibir hormigón prefabricado encontró que los paneles de Branch serían 34 millones de libras más ligeros, ofrecerían 49 veces más aislamiento y no requerirían mano de obra cualificada ni tiempo de grúa para instalar.

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