La relaciĂłn entre arquitectura y naturaleza es compleja. Si, por un lado, disfrutamos enmarcando la naturaleza como arte en nuestros hogares; por otro lado, tratamos a toda costa de evitar la presencia de naturaleza obstructiva “real” en nuestras paredes y estructuras, que pueden ser dañadas por raĂces y hojas.
Al mismo tiempo, utilizamos cubiertas verdes, jardines verticales y jardineras para acercar las ciudades a la naturaleza y mejorar el bienestar de las personas; pero también construimos edificios con materiales completamente desvinculados de la fauna y la flora.
Aunque el avance de los biomateriales y las nuevas tecnologĂas está cambiando esto gradualmente, debemos preguntarnos si las estructuras y los edificios que ocupamos deben separarse de la naturaleza que los rodea. Esta fue la pregunta que llevĂł a los investigadores de la Universidad de Virginia (UVA) a desarrollar estructuras de suelo geomĂ©tricamente complejas impresas en 3D en las que las plantas pudieran crecer libremente.
El equipo desarrollĂł un mĂ©todo para la impresiĂłn 3D con materiales de base biolĂłgica, incorporando la circularidad en el proceso. En lugar de los tradicionales materiales plásticos o de hormigĂłn, la materia prima utilizada es la propia tierra y plantas locales mezcladas con agua e insertadas en la impresora para formar paredes y estructuras. Al combinar la velocidad, la rentabilidad y la baja demanda de energĂa con materiales de base biolĂłgica de origen local, el proceso de fabricaciĂłn aditiva puede evolucionar y crear estructuras impresas en 3D que son completamente biodegradables y regresan a la tierra al final de su vida Ăştil.
El equipo estaba formado por Ji Ma, Profesor Asistente de Ciencias e IngenierĂa de Materiales en la Escuela de IngenierĂa y Ciencias Aplicadas de la UVA; David Carr, Profesor Investigador del Departamento de Ciencias Ambientales de la UVA; y Ehsan Baharlou, Profesor Asistente de la Escuela de Arquitectura de la UVA, asĂ como Spencer Barnes, estudiante de la Universidad. Barnes realizĂł experimentos sobre las mezclas más propicias para la impresiĂłn, a travĂ©s de dos enfoques: imprimir tierra y semillas en capas secuenciales o mezclar semillas con la tierra antes de imprimir. Ambos enfoques funcionaron bien.
Como señala Ji Ma en este artĂculo publicado por la Universidad, “el suelo impreso en 3D tiende a perder agua más rápidamente y mantiene un control más fuerte sobre el agua que tiene”, dijo Ma. “Debido a que la impresiĂłn 3D hace que el ambiente alrededor de la planta sea más seco, tenemos que incorporar plantas a las que les gusten los climas más secos. La razĂłn por la que pensamos que este es el caso es porque el suelo se compacta. Cuando el suelo se exprime a travĂ©s de la boquilla, se expulsan burbujas de aire. Cuando el suelo pierde burbujas de aire, retiene el agua con más fuerza”.
David Carr, por su parte, fue el encargado de encontrar la composiciĂłn ideal del suelo para la estampaciĂłn y las especies vegetales más propicias. Estos hallazgos asegurarĂan que las plantas pudieran prosperar dentro de la estructura y que el suelo pudiera acumular materia orgánica y recolectar los nutrientes necesarios. Propuso plantas que crecen naturalmente en áreas que parecen estar en los lĂmites exteriores de la vida, plantas nativas que crecen prácticamente sobre rocas desnudas. La especie elegida fue Sedum (Stonecrop), de uso comĂşn en techos verdes. La fisiologĂa de esta especie es similar a la del cactus y puede sobrevivir con muy poca agua, e incluso puede secarse hasta cierto punto para recuperarse.
El equipo publicĂł sus primeros resultados a principios de este año en el documento titulado ImpresiĂłn 3D de estructuras de suelo ecolĂłgicamente activas. La investigaciĂłn en torno a la tecnologĂa ha continuado y los prĂłximos pasos incluyen formulaciones de “tinta” de suelo para estructuras más grandes con al menos un piso, buscando anticipar problemas como la rotura del suelo en tensiones más grandes. Además, los investigadores tambiĂ©n experimentaron con varias capas dentro de un panel de pared para aislar la pared interior y mantener la humedad de la pared exterior. Aunque es solo un comienzo, puede ser un paso para mantener la naturaleza más cerca de la fabricaciĂłn humana.