Impresión 4D: Objetos que se auto-construyen

Ciudad de México.- A partir de la invención de las impresoras 3D, el futuro de construir las cosas ha dado un giro sorpresivo, según Skylar Tibbits arquitecto, diseñador e informático, director del Self-Assembly Lab del MIT, donde investiga acerca de desarrollo de tecnologías de auto-montaje y su aplicación en la arquitectura inteligente, pronto los edificios y máquinas se auto-construirán, replicándose y reparándose a sí mismas.

Skylar Tibbits

En la construcción actual, tenemos rascacielos bastantes complejos construidos en dos años y medio, formados por miles de partes, tecnologías complejas e interesantes en acero, concreto, y vidrio.

Por el contrario, si de sistemas naturales se trata, existen proteínas compuestas por millones de partículas, y que pueden armarse en cuestión de nanosegundos o el ADN con millones de pares de bases que puede replicarse en cerca de una hora. Estos sistemas son extremadamente eficientes y complejos, mucho más que otra cosa que se haya construido o que pueda construirse: son más eficientes en términos de energía, rara vez cometen errores y pueden repararse a sí mismos para alargar su vida.

Este tipo de sistemas es sumamente interesante ya que si se pudieran traducir a un ambiente físico de construcción, la clave sería la auto-construcción.

Tibbits considera que para utilizar la auto-construcción en un ambiente físico se necesitan cuatro factores clave:

  1. Descifrar toda la complejidad de lo que se quiere construir obteniendo el ADN de su funcionamiento.
  2. Obtener partes programables que puedan tomar esa secuencia y usarlas para armar, o reconfigurar.
  3. Energía que permita activar el proceso, y permita que dichas partes se puedan armar a partir del programa.
  4. Un tipo de corrector de errores redundante que garantice que se tiene éxito en construir lo que se desea.

MacroBot y DeciBot

El primer paso hacia el futuro auto-construible al que el investigador se refiere, fue el desarrollo de dos de los proyectos iniciales junto a sus compañeros del MIT: el MacroBot y el DeciBot, ambos son robots reconfigurables de gran escala llenos de dispositivos mecánicos, eléctricos y sensores.

En pocas palabras, uno decodifica lo que quiere armar, en una secuencia de perspectivas o vistas, y se manda esa secuencia por el cable. Cada unidad toma su mensaje, rota para alinearse, verifica si llegó allí y después le pasa información a su vecino. Veámoslo de una forma aún más simple: se trata de piezas de rompecabezas que se unen de manera automática y que al embonar de manera correcta le indican a la siguiente pieza que se encuentra lista para que se le una.

Además de la auto-construcción, se puede tener cierta forma de auto-replicación, es decir la replicación auto-dirigida debido a que la estructura contiene las instrucciones exactas, como  toda la información está integrada para mostrar cómo hacer arreglos, en caso de errores siempre se puede reemplazar una pieza para corregirlo.

Cadenas Torcidas

Un proyecto más de Skylar Tibbits es el llamado Cadenas Torcidas, como es de suponerse se trata de una cadena de eslabones donde todos son completamente idénticos además de que están torcidos, por lo que cada eslabón de la cadena puede girar a la derecha o a la izquierda, al ensamblar la cadena, básicamente se le está programando, ya que a cada pieza o eslabón se le está diciendo la dirección en la que debe girar, y cuando se sacude la cadena, se dobla en cualquier configuración que se le haya programado: espiral, cubos, etc. así que básicamente se pude programar cualquier forma en dicha cadena.

“Creo que esto nos muestra que hay nuevas posibilidades para la auto-construcción, la replicación y reparación de nuestras estructuras físicas, nuestros edificios y máquinas. Hay nuevas capacidades de programación en estas piezas. Y, a partir de allí, nuevas posibilidades para el cómputo. Tendremos computación espacial. Imaginemos que nuestros edificios, nuestros puentes, nuestras máquinas, todas nuestras piezas pueden hacer cálculos. Es increíble ese poder de cómputo paralelo y distribuido, y las nuevas posibilidades de diseño. Es fantástico el potencial de estos conceptos. Yo creo que estos proyectos son sólo un pequeño paso hacia el futuro, si implementamos estas nuevas tecnologías para un mundo auto-construible⬝. Skylar Tibbits