Concrete 3D Printing, de Alcobendas a Shanghái

Desde que se inventara la impresora de inyección de tinta (1976), hasta la primera pasarela peatonal impresa en 3D (2016), transcurrieron 4 décadas de evolución tecnológica. En esos 40 años, la aplicación inicial se exportó a nuevos ámbitos (prótesis médicas, maquetas de arquitectura, alta gastronomía...), alcanzando también la ingeniería civil. Un extenso periodo con dos grandes hitos que marcaron un antes y un después en el estado del arte de la técnica.

El primero sucede en 1983 cuando Charles Hull, posterior cofundador de 3D Systems Inc., sustituye la tinta por un líquido fotopolimérico, a la par que digitaliza el proceso. Nacía así el 3D Printing, como superposición de resina solidificada por un láser UV a partir de información digital enviada capa a capa. Hull patentó sus descubrimientos en 1986, denominando a este proceso de fabricación aditiva "estereolitografía" (SLA). El segundo consiste en la "democratización" de la impresión 3D gracias a los avances de Adrian Bowyer, profesor de la Universidad de Bath. A través del proyecto RepRap, Bowyer logró crear la primera impresora 3D autorreplicable, es decir, capaz de imprimir la mayoría de sus propios componentes. Su decisión de licenciarlo bajo un software libre, provocó una proliferación de archivos de impresión de libre acceso en internet. Un hecho clave que redujo la incertidumbre que rodeaba la comercialización a gran escala de esta tecnología.

Hoy por hoy conviven en el mundo dos grandes escuelas conceptuales de fabricación mediante impresión 3D en hormigón. Por un lado está la impresión aditiva capa a capa derivada del modelo de Hull, que abarca desde el Concrete Printing al Contour Crafting. Su ejecución necesita de un soporte para que la pieza no se deforme por gravedad y se puedan aplicar las capas sucesivas. En ese sentido, los soportes pueden ser generados automáticamente o mediante intervención manual, debiendo ser retirados, también de forma manual, si no forman parte de la estructura final ejecutada.

En paralelo, el ingeniero italiano Enrico Dini inventó una novedosa técnica de fabricación 3D a principios de siglo a la que denominó D-Shape; una estructura industrial formada por capas de material con adición selectiva de aglutinante allí donde es preciso crear materia sólida. Desde su fábrica de Pisa, Dini dotó a la impresión 3D de plena libertad de forma, logrando su objetivo de construir grandes estructuras que abarcaran mobiliario urbano, edificios, réplicas de patrimonio cultural o estructuras poliformes que simulan con objetivos medioambientales o artítisticos.

Enrico Dini, con quien tuve la oportunidad de coincidir durante el desarrollo del proyecto de innovación de la pasarela de Alcobendas y al inicio del proyecto LIFE REMoPaF, es una de esas mentes inquietas que irradia genialidad. Capaz de ver el mundo desde una perspectiva reservada para unos pocos, es un claro ejemplo de cómo la innovación nos permite superar las barreras invisibles del presente para alcanzar nuevos paradigmas de desarrollo social, medioambiental y técnico. 

Comparando ambos procesos de fabricación, aunque presentan paralelismos, en el fondo son muy diferentes; principalmente a nivel de la cadena de producción aunque también, en según qué casos, a nivel de la cadena de suministro. Entender esas diferencias permite ubicar y valorar tecnológicamente los proyectos de Shanghái y Alcobendas en su justa medida, al ser realizados cada uno por una técnica diferente.

Desde el punto de vista creativo, el proyecto de Shanghái recientemente inaugurado es obra del profesor Xu Weiguo, de la Facultad de Arquitectura de la Universidad de Tsinghua. Por su parte, el diseño de la pasarela de Alcobendas es fruto de la colaboración entre el IAAC y Acciona Ingeniería, encargados de los desarrollos arquitectónico y estructural del proyecto de innovación realizado, respectivamente.

Desde el punto de vista constructivo, las pasarelas de Shanghái y Alcobendas presentan notables diferencias. La principal reside en la metodología constructiva que la impulsa, dado que la primera fue construida mediante brazos robóticos con inyección de hormigón líquido, mientras que la segunda se basó en la tecnología de D-Shape. A nivel estructural, la primera mide 26,3 m de largo por 3,6 m de ancho, mientras que la segunda mide 12 m de largo por 1,75 m de ancho (datos algo engañosos dado que la luz que salvan es muy similar, aunque sigue siendo mayor la de la pasarela china). Por último, a nivel arquitectónico, la pasarela china presenta un diseño robusto, mientras que la pasarela de Alcobendas presenta una arquitectura orgánica y biomimética que evoca formas presentes en la naturaleza (huesos, ramas, etc.).

Dos maneras de entender la impresión 3D que compiten por un lado para ser la referencia en este ámbito, a la par que, por otro, aúnan fuerzas para hacer evolucionar un sector tan tradicional como el de la obra civil.