Drones trabalham como abelhas para fazer impressão 3D de prédios

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/09/2022

O conceito foi testado e aprovado em condições de laboratório, e agora a equipe irá trabalhar com construtoras em obras reais.
[Imagem: Yusuf Furkan Kaia/ICL/EMPA]

Drones operários

Engenheiros suíços e ingleses estão unindo duas tecnologias aparentemente muito distantes uma da outra, mas ambas já tendo igualmente comprovado seu valor em suas respectivas áreas.

A ideia é usar drones para fazer impressão 3D. E fazer isto em larga escala, construindo prédios, por exemplo.

A tecnologia, que acaba de ser testada com êxito em laboratório, pode ser usada para fabricar e construir em locais de difícil acesso ou perigosos, como prédios altos, ou ajudar na construção de obras de socorro pós-desastres, dizem os pesquisadores.

A impressão 3D está ganhando força na indústria da construção. Tanto no local definitivo da obra quanto em pré-fabricados, robôs estáticos e móveis imprimem materiais para uso em projetos de construção, como estruturas de aço e concreto, ou mesmo casas inteiras.

A ideia agora é fazer impressão 3D usando robôs voadores, conhecidos como drones, que usam métodos de construção coletiva inspirados em construtores naturais, como abelhas e vespas, que trabalham juntas para criar estruturas grandes e intrincadas.

"Nós provamos que os drones podem trabalhar de forma autônoma e em conjunto para construir e reparar prédios, pelo menos em laboratório. Nossa solução é escalonável e pode nos ajudar a construir e reparar prédios em áreas de difícil acesso no futuro," disse o professor Mirko Kovac, do EMPA (Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais), que está desenvolvendo a tecnologia em colaboração com colegas do Imperial College de Londres.

A frota de drones operários é constituída por dois tipos de robôs: Um executor e um orientador.
[Imagem: ICL]

Manufatura aditiva com drones

Os drones da frota, conhecidos coletivamente como Manufatura Aditiva Aérea, trabalham cooperativamente a partir de um único projeto, adaptando suas técnicas à medida que avançam.

Eles são totalmente autônomos durante o voo, mas são monitorados por um controlador humano que verifica o progresso e intervém se necessário, com base nas informações fornecidas pelos drones.

A frota é formada por dois tipos diferentes de drones: Drones Construtores, que depositam os materiais durante o voo, e Drones Fiscalizadores, que fazem o controle de qualidade, medindo continuamente o trabalho dos Drones Construtores e informando a eles as próximas etapas de fabricação.

Para testar esse conceito de uma impressora 3D voadora, os pesquisadores desenvolveram quatro misturas cimentícias, para atender às diferentes necessidades de deposição e firmeza conforme a construção era erguida.

As impressões de prova de conceito incluíram um cilindro de 2,05 metros de altura, com 72 camadas, usando um material de espuma à base de poliuretano, e um cilindro de 18 centímetros de altura, com 28 camadas, usando um material cimentício estrutural.

Os drones cumpriram as tarefas com uma precisão de 5 milímetros.

A seguir, a equipe pretende trabalhar com empresas de construção civil para validar as soluções e fornecer recursos de reparo e fabricação. "Nós acreditamos que nossa frota de drones pode ajudar a reduzir os custos e riscos da construção civil no futuro, em comparação com os métodos manuais tradicionais," disse Kovac.

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