ETH Zúrich imprime piedras artificiales en 3D para estudiar el deterioro de los edificios históricos
Los investigadores del Politécnico de Zúrich utilizarán el binder jetting para fabricar muestras de piedra con defectos controlados, reproduciendo en laboratorio los mecanismos que causan el deterioro de las areniscas en los monumentos suizos.
Dos grupos de investigación de la ETH Zúrich han ganado un ETH Collaborative Grant 2026 para un proyecto que aplica la impresión 3D al estudio de la conservación arquitectónica. El anuncio llegó el 8 de octubre de 2026.
El proyecto, titulado “Spatially graded 3D printing to elucidate contour scaling of building stones”, combina fabricación aditiva y ciencia de materiales. El objetivo es comprender por qué las piedras de los edificios históricos se degradan y pierden progresivamente porciones de la superficie.
El problema del contour scaling
El fenómeno del contour scaling causa el desprendimiento de porciones enteras de la capa externa de la piedra. Es particularmente frecuente en las areniscas de la Molasa utilizadas en el Altiplano suizo.
El contour scaling se manifiesta con la formación de fracturas internas paralelas a la superficie expuesta. Estas fracturas crecen hasta provocar el desprendimiento de capas superficiales.
Numerosos edificios monumentales suizos están construidos con areniscas de la Molasa. Estas rocas sedimentarias tienen composiciones variables según su procedencia, lo que hace complejo predecir su comportamiento a lo largo del tiempo.
- Tecnología: binder jetting para producir piedras artificiales con defectos controlados
- Aplicación: estudio acelerado del deterioro en condiciones de laboratorio
- Perspectiva: desarrollo de elementos sustitutivos compatibles para la restauración
La colaboración interdisciplinaria
Dos cátedras de la ETH unen competencias complementarias: química física de los materiales de construcción y tecnologías digitales para la arquitectura.
El programa involucra la cátedra de Physical Chemistry of Building Materials, dirigida por Robert J. Flatt en el Departamento de Ingeniería Civil, Ambiental y Geomática. El segundo grupo es la cátedra de Digital Building Technologies, dirigida por Benjamin Dillenburger en el Departamento de Arquitectura.
La plataforma de impresión deriva de un sistema de gran formato desarrollado por Pietro Odaglia, investigador del grupo de Dillenburger.
Binder jetting para muestras experimentales
La producción aditiva permite introducir defectos y variaciones de las propiedades en posiciones precisas, imposibles de controlar con piedras naturales.
La primera aplicación no se refiere a la construcción de fachadas o monumentos impresos en 3D. Los investigadores realizarán muestras experimentales con composiciones, porosidad y zonas de debilidad controladas.
Estas muestras se someterán a condiciones ambientales aceleradas. El control preciso de las características internas permitirá aislar los mecanismos responsables del deterioro.
El binder jetting deposita capas de polvo unidas selectivamente por un agente aglutinante líquido. La técnica permite variar la composición y la porosidad durante la impresión, creando materiales con propiedades graduadas espacialmente.
De la investigación a la restauración
La segunda dirección del proyecto prevé el desarrollo de elementos sustitutivos impresos en 3D, diseñados para ser compatibles con las piedras originales.
Los elementos sustitutivos deberán tener características mecánicas y químicas compatibles con las areniscas históricas. La compatibilidad es esencial para evitar que las nuevas piedras aceleren el deterioro de las originales.
La impresión 3D ofrece la posibilidad de replicar no solo la composición, sino también la estructura porosa interna. Este nivel de control es imposible con las técnicas tradicionales de trabajo de la piedra.
Perspectivas para la conservación
El proyecto representa un enfoque innovador para la conservación del patrimonio arquitectónico. La posibilidad de estudiar el deterioro en condiciones controladas acelerará la comprensión de los mecanismos implicados.
Los resultados podrían aplicarse no solo a las areniscas suizas, sino también a otros materiales pétreos utilizados en edificios históricos. La metodología basada en muestras impresas en 3D con defectos controlados es transferible a diferentes tipos de piedra.
La combinación de fabricación aditiva y ciencia de la conservación abre nuevas posibilidades para la restauración basada en evidencias experimentales. El ETH Collaborative Grant 2026 financia esta línea de investigación interdisciplinaria.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Preguntas y respuestas
¿Qué tecnología de impresión 3D utiliza el proyecto de la ETH Zúrich?
El proyecto se basa en el binder jetting, una tecnología de fabricación aditiva que permite producir muestras de piedra con composiciones, porosidad y zonas de debilidad controladas. Esto permite reproducir en laboratorio defectos difícilmente controlables en las piedras naturales.
¿Qué estudia el proyecto sobre el contour scaling de las piedras de construcción?
El proyecto investiga el contour scaling, un fenómeno que causa fracturas internas paralelas a la superficie y el desprendimiento de capas externas de la piedra. El objetivo es comprender los mecanismos de deterioro que afectan en particular a las areniscas de la Molasa usadas en los edificios históricos suizos.
¿Qué grupos de investigación de la ETH Zúrich participan en el proyecto?
Participan dos cátedras: la Physical Chemistry of Building Materials dirigida por Robert J. Flatt, en el Departamento de Ingeniería Civil, Ambiental y Geomática, y la Digital Building Technologies dirigida por Benjamin Dillenburger, en el Departamento de Arquitectura.
¿El proyecto prevé imprimir en 3D monumentos o fachadas enteras?
No, la primera aplicación no se refiere a la construcción de fachadas o monumentos impresos en 3D. Los investigadores realizarán muestras experimentales para someter a ensayos, con el objetivo de estudiar el deterioro y, en perspectiva, desarrollar elementos sustitutivos compatibles para la restauración.
¿De qué sistema deriva la plataforma de impresión usada en el proyecto?
La plataforma de impresión deriva de un sistema de gran formato desarrollado por Pietro Odaglia, investigador del grupo de Benjamin Dillenburger. El proyecto combina así fabricación aditiva y ciencia de los materiales para el estudio de la conservación arquitectónica.
