El MIT de EEUU puede revolucionar la construcción: construye puentes y edificios con hasta un 90% menos de material empleando madera y acero

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado un modelo informático capaz de diseñar puentes y edificios con mucho menos material del que se usa hoy. El método reduce la cantidad de material empleada hasta en un 90 % en algunos casos, lo que se traduce en un recorte importante de las emisiones asociadas a la construcción.

En 2022, la producción mundial de materiales de construcción supuso más del 7 % de todas las emisiones de carbono del planeta. Reducir cuánto acero, hormigón o madera entra en una obra es, por tanto, una vía directa para bajar esa huella de carbono.

La investigación es dirigida por Josephine Carstensen y Zane Schemmer, y se publicó en la revista científica Automation in Construction en junio de 2026.

El modelo del MIT que diseña estructuras con menos material y reduce la huella de carbono

El sistema del MIT se apoya en una técnica llamada optimización topológica, que calcula dónde hace falta material y dónde sobra dentro de una estructura. Aplicada al diseño de armaduras (las celosías de barras que sostienen puentes y edificios), esa técnica puede recortar el material necesario hasta en un 90 % en los casos más favorables.

La novedad del trabajo del MIT está en sumar a ese cálculo las restricciones reales de una obra. El modelo usa programación lineal de enteros mixtos, un tipo de algoritmo que permite fijar condiciones concretas, como un ángulo mínimo entre piezas o un tamaño mínimo de cada parte. Así, el diseño que sale del ordenador se puede construir de verdad.

«Existe una relación entre los materiales que usas, la viabilidad constructiva de los diseños y la optimización de la estructura. Hay que poder abordar las tres cosas a la vez», explica Josephine Carstensen, profesora de Ingeniería Civil en el centro y autora principal del estudio.

Diseños complejos vs. optimización

Carstensen y Schemmer partieron de una pregunta incómoda para trabajar en su investigación. «Una gran cuestión que nos planteábamos era por qué la industria no lo está usando», recuerda Zane Schemmer, estudiante de doctorado en Ingeniería Civil y Ambiental y primer autor del trabajo.

«¿Cuáles son los obstáculos que impiden a la industria diseñar las cosas de manera más eficiente y cómo podemos llenar los vacíos entre la investigación y la vida real?», añadió.

La respuesta tiene que ver con la diferencia entre lo teórico y lo real. «En la literatura, a veces ha habido una desconexión entre el ahorro de carbono que se puede lograr en un ordenador y el ahorro de carbono realista que se puede lograr en estructuras construidas», señala Carstensen. Los diseños óptimos sobre el papel solían resultar demasiado complejos para un contratista.

«Es difícil darle a un contratista estos diseños complejos e intrincados, porque va a ser superdifícil construirlos», apunta Schemmer. El nuevo enfoque busca cerrar esa brecha al incorporar desde el principio las limitaciones de la obra.

El puente de Nueva York fabricado con madera y acero como banco de pruebas

Para validar el método, el equipo trabajó sobre el puente de Lockport, una estructura situada cerca de Búfalo, en el estado de Nueva York. Sobre su armadura aplicaron distintas restricciones, una a una, para ver cómo afectaba cada condición al diseño final.

A partir de ese caso generaron tres variantes, una solo de madera, otra solo de acero y una tercera que combinaba ambos materiales. El sistema mostró que un puente de acero puro es viable, pero no siempre la mejor opción en términos de carbono. «Vimos cómo el sistema sabía que se podía diseñar un puente de acero puro, pero que eso podría no ser lo mejor desde el punto de vista del carbono», relata Schemmer.

El efecto de elegir bien el material varía según el caso. En uno de los ejemplos estudiados, introducir una opción de material de menor huella apenas cambió el resultado ambiental, mientras que en otro la mejora se acercó al 29 %, según recoge el estudio. La conclusión del equipo es que el lugar del mundo y el acceso a cada material pesan tanto como la cantidad.

¿Qué cambia para la construcción del futuro, según el MIT?

La huella de carbono de un edificio no depende solo de cuánto material se usa, sino también de cuál se elige y de dónde procede. «Un aspecto importante de la sostenibilidad de cara al futuro será no solo usar menos material, sino también emplear los materiales de forma eficiente según factores como dónde estás en el mundo, tu acceso a los materiales y los costes de carbono asociados a cada uno», afirma Zane Schemmer.

El propio trabajo del MIT, reconoce que llevar estos diseños a la práctica sigue siendo el gran desafío, ya que en la impresión 3D las piezas encajan con facilidad, pero en una obra real eso no ocurre. El modelo aspira a que el ahorro calculado en el ordenador se mantenga cuando la estructura se levanta de verdad.