La construcción carga con una parte importante de las emisiones globales de carbono, y una de las razones es sencilla: para levantar edificios, puentes y otras obras se necesitan enormes volúmenes de acero, hormigón, madera y otros materiales. Un equipo del MIT presentó ahora una herramienta computacional que intenta atacar ese problema desde el diseño mismo: generar estructuras que usen menos material, pero que además sigan siendo lo bastante simples como para construirse en tiempo y presupuesto razonables.
La idea parte de una técnica conocida como optimización topológica, que distribuye el material dentro de un espacio para encontrar configuraciones muy eficientes desde el punto de vista mecánico. El problema es que esos diseños, aunque funcionen bien en la computadora, muchas veces terminan pareciendo redes intrincadas con piezas difíciles de fabricar, unir o montar en una obra real. Según los autores, esa distancia entre lo que ahorra material en teoría y lo que de verdad puede construirse es una de las razones por las que estas herramientas todavía tienen poco uso en la ingeniería cotidiana.
El nuevo trabajo, publicado en Automation in Construction, incorpora al cálculo restricciones de constructibilidad. En la práctica, el modelo puede limitar cuántas piezas llegan a un mismo nudo, cuál es el ángulo mínimo entre elementos conectados o qué tamaño mínimo deben tener las partes. También permite combinar materiales distintos, como madera y acero, y tomar decisiones discretas sobre cuál conviene usar en cada tramo según su resistencia, su función estructural y su costo de carbono.
Para probar el enfoque, los investigadores aplicaron el sistema a cerchas para edificios y puentes. Entre otros ejemplos, tomaron como referencia el puente Lockport, en el estado de Nueva York, y compararon cómo cambiaban los diseños cuando se imponían distintas restricciones. El resultado no fue solo una forma diferente de dibujar la estructura: también cambió la manera en que se repartirían las cargas, los puntos de conexión y el balance entre materiales. En ese tipo de problemas, explican los autores, una solución completamente de acero puede ofrecer mucha resistencia, mientras que una de madera puede reducir más la huella de carbono; la ventaja del modelo es explorar combinaciones intermedias de manera sistemática.
El interés público del avance está en que no se limita a ahorrar materia prima en un cálculo abstracto. La producción global de materiales de construcción representa más de 7 por ciento de las emisiones totales, según recuerda la nota del MIT, de modo que incluso mejoras parciales en el diseño podrían tener efectos acumulativos importantes si llegaran a adoptarse a escala. La optimización topológica ya había mostrado en otros contextos reducciones muy grandes de material, pero este estudio intenta acercarla a decisiones que un estudio de ingeniería o una empresa constructora realmente podrían ejecutar.
Eso no significa que el problema esté resuelto. El propio equipo reconoce que su enfoque exige más capacidad de cálculo que otros métodos y que todavía debe validarse mejor fuera de la pantalla, con estructuras físicas y condiciones más cercanas a proyectos reales. También queda por ver cómo se adaptaría a normas de obra, cadenas de suministro y costos locales, factores que pesan tanto como la resistencia o el carbono incorporado. Aún con esas limitaciones, el trabajo ofrece una pista concreta sobre cómo diseñar infraestructura con menos desperdicio: no solo preguntarse cuál es la estructura más liviana posible, sino cuál es la más eficiente que además alguien pueda construir.
Computer model could enable bridges and buildings that use less material · MIT News Research
MIT News | Massachusetts Institute of Technology · Imagen acompañante del artículo fuente; atribución preservada · Fuente de imagen
Schemmer, Z. H., & Carstensen, J. V. (2026). Minimum carbon trusses: Constructible multi-component designs with mixed-integer linear programming. Automation in Construction, 190, 107085. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2026.107085
Relacionadas por categoría
Ver masUna impresión con espuma microscópica imita estructuras de la naturaleza
Un estudio en Nature presenta una técnica que usa luz para formar espumas microscópicas en polímeros y fabricar superficies con color, repelencia al agua y control de líquidos.
Un adhesivo activado por luz puede despegarse limpio y volver a usarse
Un nuevo adhesivo experimental puede soltarse de una superficie iluminada sin dejar residuos visibles y luego volver a pegarse, una combinación que podría facilitar reparaciones y reciclaje.
Un sistema modular permite crear dispositivos que cambian de forma sin perder sus conexiones eléctricas
Investigadores del MIT desarrollaron bloques impresos en 3D que pueden reconfigurarse en muchas formas distintas y seguir detectando electrónicamente qué forma adoptaron.
Más de la misma fuente
Ver masRáfagas de ruido rosa reforzaron ondas de líquido cerebral durante el sueño
Un estudio en adultos sanos mostró que breves sonidos sincronizados con ondas lentas del sueño aumentaron el flujo de líquido cefalorraquídeo medido con resonancia magnética.
Nanoantenas activadas por campos magnéticos frenan glioblastoma en pruebas preclínicas
Un estudio en células de pacientes y ratones probó nanoantenas que convierten campos magnéticos externos en señales eléctricas localizadas contra glioblastoma.
Un método electroquímico obtiene hidrógeno puro a partir de amoníaco
Un equipo del MIT probó una celda con membrana de paladio que extrae hidrógeno de portadores químicos como el amoníaco a menor temperatura.
Más del mismo autor
Ver masCómo las moscas ayudan a desentrañar la adaptación a sustancias tóxicas
Un experimento con moscas y edición genética muestra que la resistencia a una toxina vegetal depende de varios genes y puede estudiarse combinando métodos complementarios.
Una batería cuántica de laboratorio convirtió luz en corriente con un efecto colectivo
Un prototipo de microcavidad mostró que la potencia de carga y descarga puede crecer más rápido que el número de moléculas activas. Aún está lejos de una batería para dispositivos.
Veinticuatro especies nuevas revelan cuánto falta conocer del fondo del Pacífico
Un equipo describió 24 especies nuevas de pequeños crustáceos en una región abisal del Pacífico. El hallazgo ayuda a medir la biodiversidad antes de cualquier intervención en el fondo marino.