Droni utilizzano la stampa 3D per la costruzione e la riparazione di edifici

Un team di ricercatori dell’Imperial College di Londra e dell’Empa, laboratori federali svizzeri di scienza e tecnologia dei materiali, hanno sviluppato dei droni speciali in grado di costruire e riparare edifici con la stampa 3D. Questi cosiddetti BuilDrones utilizzano la stampa 3D in volo e sono stati ispirati dal modo in cui le api e le vespe lavorano negli sciami in natura. Il nuovo sistema chiamato Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM) utilizza più droni alla volta che lavorano insieme ad un unico progetto. 

Negli ultimi anni, la produzione additiva è diventata sempre più utilizzata nel settore delle costruzioni. Da quando le prime case stampate in 3D sono state costruite solo pochi anni fa, il numero di nuovi progetti che coinvolgono le tecnologie AM è in costante aumento. Man mano che sempre più aziende scoprono i vantaggi dell’AM, anche le tecnologie stanno avanzando rapidamente, poiché scienziati e ingegneri cercano di massimizzare il potenziale della tecnologia. Un esempio recente di ciò è un nuovo approccio impressionante alla stampa 3D, che è stato sviluppato in un progetto di collaborazione tra l’Imperial College London e l’Empa. Il team ha creato droni speciali (BuilDrones) che, utilizzando la stampa 3D, sono in grado di lavorare in autonomia e costruire o riparare case, sostituendo il lavoro umano e quindi risparmiando tempo, costi e riducendo al minimo il rischio di infortuni sul lavoro. 

Come funzionano l’Aerial-AM e i BuilDrones per la stampa 3D?

I droni di nuova concezione sono costituiti da due diversi tipi di robot volanti, BuilDrones e ScanDrones. I BuilDrones depositano i materiali da costruzione durante il volo, mentre gli ScanDrones sono in grado di monitorare e misurare la produzione dei BuilDrones e informare sulle loro successive fasi di produzione. Come accennato in precedenza, il funzionamento dei droni può essere paragonato alle api o alle vespe che costruiscono un alveare o un nido. Sebbene i droni funzionino autonomamente in volo, sono monitorati da un umano che è in grado di monitorare le loro mosse e intervenire se necessario, garantendo la qualità della costruzione. Inoltre, la tecnologia Aerial-AM utilizza una struttura di stampa 3D e pianificazione del percorso, che consente ai droni di adattarsi alla mutevole geometria della struttura man mano che la costruzione procede.

Per testare i droni, il team ha sviluppato quattro miscele simili al cemento con cui lavorare. Il risultato finale ha mostrato che i droni sono stati in grado di valutare la geometria stampata in tempo reale e di adattare il proprio comportamento durante la stampa con una precisione di cinque millimetri. Il professor Mirko Kovac del Dipartimento di Aeronautica dell’Imperial e del Materials and Technology Center of Robotics dell’Empa, che ha guidato il progetto, ha spiegato: “Abbiamo dimostrato il concetto che i droni possono funzionare in modo autonomo e in tandem per costruire e riparare edifici, almeno in laboratorio. Questa soluzione scalabile potrebbe aiutare la costruzione e la riparazione in aree difficili da raggiungere, come gli edifici alti. Riteniamo che la nostra flotta di droni potrebbe aiutare a ridurre i costi e i rischi di costruzione in futuro, rispetto ai metodi manuali tradizionali”.

 Oltre ai già menzionati risparmi di tempo e di costi, la tecnologia consentirebbe anche la costruzione e la riparazione di edifici in luoghi alti o di difficile accesso, il che rivoluzionerebbe il modo in cui gli edifici vengono costruiti oggi. Per saperne di più sui droni, potete leggere il comunicato stampa ufficiale QUI. 

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*Crediti foto copertina: Imperial College London