Da Lua à Cidade:Como a Tecnologia Lunar Lattice está Transformando a Construção da Terra

A Branch 3D imprime estruturas de treliça que podem ser preenchidas ou deixadas vazias para criar componentes de construção exclusivos, como esses painéis de parede inspirados em cortinas para o W Hotel em Hollywood. (Imagem:Branch Technology Inc.)
Um processo inovador de impressão 3D que avançou a abordagem da NASA para equipar um habitat lunar está tornando os edifícios na Terra bonitos, eficientes e fortes.

Em vez de construir um objeto camada por camada, a Branch Technology Inc. desenvolveu o que chama de impressão 3D de forma livre, que cria formas com estruturas reticuladas leves que podem ser preenchidas ou cobertas. A empresa utiliza a técnica para fabricar elementos de construção modulares e visualmente interessantes, como painéis de parede e revestimentos.

“Nosso processo elimina uma tonelada de material de algo que de outra forma poderia ser impresso de forma sólida”, disse David Goodloe, que lidera a equipe de Conceitos Avançados da empresa com sede em Chattanooga, TN, que gerencia as colaborações da empresa com a NASA.

Em 2017, Branch venceu a Fase II do 3D Impresso Habitat Challenge, uma competição dos Desafios do Centenário da NASA para construir um habitat impresso em 3D para a exploração do espaço profundo.

“Vencer esse desafio realmente nos apresentou ao nosso primeiro investidor institucional”, disse Goodloe.
O processo de impressão 3D da Branch permite criar peças de construção visualmente interessantes, como a fachada deste banco em Chattanooga, Tennessee. (Imagem:Branch Technology Inc.)
“A Brick &Mortar Investments, com sede no Vale do Silício, CA, viu esta pequena e avançada equipe de robótica de Chattanooga vencer esta competição global da NASA”, disse ele. “Quando ouviram falar da nossa visão para a construção terrestre, investiram na empresa.”

Em parceria com o escritório de arquitetura Foster + Partners e a Universidade de Stanford, a Branch firmou um acordo de cooperação em 2021 com o Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, AL, para analisar a fabricação para habitação na superfície lunar. Este projeto envolveu equipar um modelo de habitat lunar com estruturas produzidas de forma autônoma – paredes internas, ferramentas, dutos, móveis e componentes.

Tracie Prater é gerente técnica na filial de desenvolvimento de sistemas de habitat em Marshall, que atuou como especialista no assunto para o Desafio do Centenário e também trabalhou com a filial no acordo de cooperação.

“Com o Desafio Habitat Impresso em 3D, as equipes se concentraram em como construir uma grande estrutura de habitat na superfície planetária”, disse ela. "Mas uma vez que essa estrutura esteja pressurizada e pronta para a ocupação da tripulação, como preenchê-la com sistemas e suprimentos? Isso é o que a Branch estava analisando através do acordo cooperativo - o que seu processo de fabricação sob demanda permite em termos de novos designs para itens de interior."

Ambos os projetos da NASA influenciaram as ofertas da Branch, de acordo com Goodloe. Por exemplo, os parâmetros da NASA para a base lunar levaram a empresa a permitir que seus bicos extrudassem suas estruturas reticuladas características, bem como camadas mais tradicionais. A Branch usa esse recurso duplo com frequência — por exemplo, em seus painéis de parede, onde seções tradicionalmente impressas oferecem substratos sólidos para fixação de fixadores.
O trabalho da Branch equipando um protótipo de habitat na superfície lunar que eles desenvolveram, retratado aqui, sob um acordo de cooperação com o Marshall Space Flight Center, ajudou a empresa a evoluir seus processos de impressão. (Imagem:Branch Technology Inc.)
A filial de polímeros extrudados foi informada por sua pesquisa em ciência de materiais para o Habitat Challenge, que pedia que o material de impressão fosse feito de algo como poeira e rochas encontradas na superfície marciana e recicláveis ​​da missão. A Branch criou um plástico reforçado com fibra de basalto e, a partir desse trabalho, desenvolveu uma receita de carregamento ideal para suas “tintas” terrestres.

A empresa está agora trabalhando em um projeto de pesquisa de inovação para pequenas empresas da NASA para determinar se sua tecnologia de impressão 3D Freeform poderia construir uma torre de 50 metros na Lua. Branch também construiu uma réplica em escala real do ônibus espacial e uma fachada com crateras na superfície lunar para o edifício do Acampamento Espacial no Centro Espacial e de Foguetes dos EUA, também em Huntsville.

Outros projetos da Branch incluem uma parede de 15 metros inspirada em cortinas para o W Hotel em Hollywood, instalações de arte e interiores e exteriores de edifícios. A análise da empresa de uma fachada de edifício alto que foi inicialmente prevista para receber concreto pré-moldado revelou que os painéis da Branch seriam 34 milhões de libras mais leves, ofereceriam 49 vezes mais isolamento e não exigiriam mão de obra qualificada ou tempo de guindaste para serem instalados.

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