Estamos mutando

Como un toldo o dosel adaptativo que va cambiando de forma y configuración a cada instante con la ayuda de unos drones. Así podría describirse el nuevo sistema de arquitectura inteligente desarrollado de la Universidad de Stuttgart (UoS) en Alemania.

La estructura está compuesta por tres elementos: una serie de paneles poliédricos, movibles y acoplables; los pilares fijos asentados en la tierra que los sostienen; y unos robots voladores que cambian la posición de los paneles a medida que el sol se desplaza por el cielo, para mantener la sombra a gusto de quienes están debajo.

“Este dosel reconfigurable ha sido desarrollado por el Instituto de diseño y construcción computacional (ICD) de la UoS y denominado Cyber Physical Macro Materials (CPMM), un nuevo sistema arquitectónico para espacios abiertos, autónomo, dinámico e inteligente”, según el ICD.

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN ‘CIBEROFÍSICO’

La estructura de este techo mutante se compone de un nuevo tipo de material de construcción llamado ‘ciberofísico’, fabricado a partir de un filamento de fibra de carbono ligero.

Cuenta con electrónica integrada que cumple funciones de comunicación y detección, y que puede ser programada digitalmente, según esta fuente.

Este material combina elementos físicos y cibernéticos, trabaja en equipo con un conjunto de drones ‘constructores’, o ‘builders’, que se encargan de reconstruir continuamente su cubierta superior desde el aire, adaptándose “sobre la marcha” a las cambiantes condiciones del entorno.

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El dosel se vuelve ágil y versátil, moviéndose autónomamente a través de un gran espacio público de acuerdo con la posición del sol, proporcionando sombra a los ocupantes, o siendo programado para reconstruirse activamente para producir ciertos efectos o para retirarse por completo, si así se desea.

“Está innovadora mezcla de máquinas robóticas de construcción distribuida; material constructivo programable de gran flexibilidad y movilidad física; y una estrategia computacional que incluye la inteligencia artificial, permite nuevos opciones arquitectónicas que desafian los procesos construcción tradicionalmente letárgicos”, apuntan desde ICD.

Los estudiantes de máster Miguel Aflalo, Jingcheng Chen, Behrooz Tahanzadeh, asesorados por los investigadores de ICD Dylan Wood y Maria Yablonina, han fabricado un prototipo de este sistema.

DOSEL QUE ‘CAMINA’ Y SE ADAPTA AL ENTORNO

La reconfiguración autónoma permite que el dosel que han creado estos expertos “camine” a través de su entorno, se fragmente en subestructuras más pequeñas, o se desmonte por completo en unidades individuales, sin requerir equipamiento o mano de obra adicionales, a excepción de los drones, explican sus creadores.

Asimismo este dosel puede programarse con diferentes comportamientos de reconfiguración y, en combinación con la interacción de sus sensores con las personas y el entorno, “puede crear una arquitectura radicalmente diferente”, aseguran.

“Por ejemplo, puede programarse para moverse en un espacio determinado para recopilar información antes de establecer y ajustar su propio comportamiento de reconfiguración”, indican.

“El equipo del ICD ha probado este dosel de 2,5 metros de altura, compuesto por veinte paneles totalmente funcionales que fueron reconfigurados por dos ‘drones constructores’, que volaron y operaron de forma autónoma en lugares públicos al aire libre en un parque de la ciudad de Stuttgart”, añaden.

El funcionamiento del sistema puede ser programado, controlado y monitorizado por medio de una ‘app’, conectada a un servidor informático, según el ICD.

Este servidor utiliza programas de inteligencia artificial para aprender automáticamente, por ejemplo el comportamiento de las personas que buscan sombra en un espacio abierto, y se adaptan a sus necesidades, según indican.

Tanto la cantidad de paneles ciberofísicos, estructuras poliédricas de fibra de carbono de seis caras con una lámina de policarbonato que se acoplan magnéticamente por sus caras verticales, como la de los drones constructores que los manipulan, que son como “los músculos móviles” del dosel, puede aumentarse para conseguir sistemas más grandes y rápidos con comportamientos similares.

ARQUITECTURA QUE CAMBIA SEGÚN LAS NECESIDADES

“Este proyecto, que integra elementos o marcos, tanto físicos como digitales, es un prototipo para demostrar las potencialidades de una arquitectura autónoma o mutante”, explica Dylan Marx Wood, investigador asociado en el ICD.

Según Wood, este sistema podría ser especialmente útil “como un toldo o techo temporal para grandes espacios públicos, parques o plazas, que tienen múltiples usos. Este toldo puede cambiar drásticamente a lo largo del día, en la semana o según la época del año”.

El dosel adaptativo desarrollado por el instituto ICD de la Universidad de Stuttgart se compone de tres elementos interconectados digitalmente: unos paneles poliédricos y acoplables, los pilares fijos que los sostienen y unos robots voladores que reensamblan los paneles sobre los pilares

“Además, el sistema flexible y autónomo puede ser ensamblado y reensamblado por vía aérea, adaptándose a diferentes usos sin utilizar equipos de construcción tradicionales como grúas o camiones, así como a diferentes tamaños y geometrías urbanas, como calles estrechas o espacios abiertos”, añade.

Wood imagina un dosel que se mueve cada hora por todo el parque central de la ciudad, pudiendo actuar como un gran techo, dividirse en numerosos refugios más pequeños o transportarse a una zona de almacenamiento durante un huracán.

“Lo más interesante de este sistema arquitectónico es que puede comenzar a planificar y actuar de manera autónoma y, a medida que las tecnologías y algoritmos asociados a este nuevo enfoque se vuelvan más sofisticados, los diseñadores y constructores deberán estar listos para una arquitectura con diferentes comportamientos físicos y capaz de modificarse a sí misma”, adelanta Wood.

“De modo similar a los automóviles de conducción autónoma que cambiarán la forma en que usamos, interactuamos, poseemos, compartimos y guardamos los vehículos, la arquitectura mutante cambiará nuestra percepción de los edificios, que dejarán de ser estacionarios, al incorporarles la robótica y la tecnología digital, en su uso y funcionamiento”, recalca.