Enjambre de drones que estructuras de cemento impresas en 3D podrían construir edificios


rap«>Poco a poco, los drones pueden imprimir estructuras de espuma y cemento. La técnica podría transformar futuros sitios de construcción y reconstrucción posterior al desastre.

Tecnología


21 de septiembre de 2022


Los drones que trabajan juntos pueden crear grandes estructuras impresas en 3D a partir de espuma o cemento. Los experimentos señalan el camino hacia un futuro en el que los enjambres de drones podrían ayudar a construir edificios extremadamente altos o complejos y otras estructuras como puentes sin la necesidad de andamios de apoyo o maquinaria de construcción de gran tamaño.

«Estamos hablando de poder construir algo de tamaño ilimitado, teóricamente hablando», dice Robert Stuart-Smith de la Universidad de Pensilvania. Tales creaciones solo estarían limitadas por restricciones de ingeniería estructural y factores como la logística de vuelo de drones.

La construcción del enjambre de drones está inspirada en animales como avispas y termitas. “Si quieres construir algo muy grande, generalmente en la naturaleza, lo que sucede es que muchos animales trabajan juntos”, dice Mirko Kovac del Imperial College London, quien lideró el proyecto.

Kovac y Stuart-Smith, junto con sus colegas, demostraron cómo varios drones podían construir de manera cooperativa un cilindro de aislamiento de espuma de 2 metros de altura y un cilindro de cemento especial de 0,18 metros de altura. Primero, uno de los dos drones de construcción voló en círculos mientras disparaba una línea de espuma o cemento de endurecimiento rápido, construyendo las estructuras una capa a la vez.

Después de imprimir cada capa, un tercer dron usó una cámara de detección de profundidad para capturar un mapa 3D del trabajo en progreso y permitir que el equipo cooperativo de drones ajustara las etapas de construcción según fuera necesario.

Cada uno de los drones puede funcionar hasta 10 minutos antes de necesitar recargar materiales de construcción y, a veces, obtener una batería nueva.

Pruebas y simulaciones adicionales mostraron cómo hasta 15 drones podrían coordinar rutas de vuelo y trabajar juntos para construir una cúpula. Los drones pueden tomar sus propias decisiones guiadas por IA sobre dónde volar y cómo dejar caer los materiales de construcción, pero aun así requieren supervisión humana.

Estos drones de impresión 3D podrían ayudar con la reconstrucción posterior a un desastre en áreas remotas, o incluso trabajar en proyectos peligrosos como la reparación del sarcófago de hormigón de la planta de energía nuclear de Chernobyl.

Un próximo gran paso es mover la construcción del dron al aire libre, dice Vijay Pawar del University College London. Esto requiere encontrar una forma eficiente de recargar los drones y cargarlos con nuevos materiales de construcción, así como configurar las redes de comunicación para supervisar de manera segura una gran cantidad de drones.

La industria de la construcción ya usa drones para la inspección, pero el concepto de drones de construcción tiene sentido, dice Masoud Gheisari de la Universidad de Florida, quien no participó en el estudio. “Creo que este artículo muestra perfectamente que ya no es ciencia ficción”, dice.

Referencia de la revista: La naturalezaDOI: 10.1038/s41586-022-04988-4

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