Materiales innovadores para arquitectura

La clave para entender estos materiales reside en el concepto de que las materias primas naturales pueden ser manipuladas mediante procesos mecánicos o químicos y combinadas con otras adicionales.
materials innovadores

En los últimos años hemos empezado a oír hablar sobre materiales compuestos, nanomateriales y reciclados, una auténtica abundancia gracias a la labor por parte de centros de investigación y universidades. La variedad de materiales innovadores para arquitectura es creciente, aunque solamente algunos logran pasar los test de idoneidad para su comercialización en el mercado. Mientras algunos siguen en fase de desarrollo, otros ya presumen de formar parte de obras arquitectónicas. Estos materiales poco a poco se irán cada vez abriendo más hueco en el mercado, desbancando posiblemente a materiales como el hormigón y el ladrillo cerámico como los entendemos ahora.

Como el abanico de materiales es muy muy extenso, te los hacemos llegar clasificados según el proceso de su fabricación/producción, en lugar de la materia prima con la que están compuestos. Es decir, hablaremos por un lado de las materias primas y también de la diferente combinación de éstas, resultando diferentes materiales.

Una de las claves para entender los materiales avanzados reside en el concepto de que las materias primas naturales pueden ser manipuladas mediante procesos mecánicos o químicos y combinadas con otras materias primas adicionales, dando como resultado «súpermateriales» ó materiales 4.0. Por tanto la base consiste en desafiar cualquier propiedad física que puedan tener los materiales tradicionales de construcción, dando como resultado composites más resistentes, más dúctiles, más transparentes,…

La otra clave fundamental es el acercamiento que tiene ahora el desarrollo de la tecnología de materiales hacia los procesos biológicos naturales. Es decir, los centros tecnológicos tienen como base el estudio de la composición de exoesqueletos de crustáceos y la ordenación estructural de plantas, por ejemplo. Este estudio se denomina biomimética.

 

1. Creados por impresoras

El mundo de la «Additive Manufacturing» no ha hecho más que despegar. Podemos encontrar ejemplos tanto de edificios de hormigón «impresos» con impresoras-grúa, como de tejidos, bloques cerámicos y envolventes producidos mediante impresión 3D. La ventaja de estos materiales o edificios es que abre un mundo infinito de formas personalizadas y adaptadas al proyecto, con la mínima generación de residuos.

Ladrillos cerámicos

 

Responsivos ó autoensamblantes (responsive en inglés)

materiales responsive

Fotos: University of Stuttgart

 

Filamentos de impresión con Bioplásticos

Los filamentos del material con el que se imprime 3D también están evolucionando, de manera que se utiliza material de impresión derivado de plantas, biodegradables y compostables, o también de residuos de otros usos, como los derivados de la fabricación de cerveza.

bioplasticos

Foto: Mamou-Mani

 

2. Nanomateriales

Se consideran nanomateriales aquellos cuyo tamaño es menor de 100 µm. Al ser tan pequeños, cuando se combinan a escala macro, estas partículas son capaces de conferir distintas propiedades a las de los materiales de estructura mayor. Resulta muy interesante en este caso la forma de interactuar de la nanotecnología con las materias primas de construcción «convencionales», ya que son capaces de ampliar alguna de las propiedades físico-mecánicas de las segundas.

El hormigón, a examen

El hormigón es el material compuesto por excelencia. La tónica hasta ahora en cuanto a la fabricación de hormigones consiste en hacer la mezcla con cemento Portland. Pero bien es cierto que, la producción de cemento a partir de áridos de clínquer conlleva una huella de Carbono considerable. Es por ello que se está examinando la viabilidad de hacer la mezcla con otro tipo de materiales, por ejemplo cenizas, escorias y cascarillas de arroz que, además de ser más respetuosos con el medio ambiente, son capaces de aumentar las propiedades mecánicas finales consideradas hasta ahora.

hormigón ecológico

Cenocell, el hormigón ecológico. Foto: wikipedia

 

El Aerografeno

Aunque está todavía en fase de desarrollo, la Universidad de Zhejiang en China ha comprobado las numerosas ventajas del gel de grafeno aplicado en la construcción. Por su parte, el mismo grafeno resulta también muy interesante como uno de los componentes «nano»de la mezcla de hormigón.

aerografeno

Fibra de Nanocelulosa

fibras de nanocelulosa

 

3. El boom de los Reciclados y Reciclables

El planeta Tierra es una fuente de recursos materiales, pero lamentablemente cada vez más reducidos, según vamos consumiéndolos. Teniendo en cuenta que el sector de la construcción y la decoración es uno de los mayores consumidores de recursos materiales de la actividad humana, gran parte del sector de la tecnología y desarrollo de materiales apuesta por aprovechar residuos derivados de la producción y del consumo, de manera que se puedan volver a introducir en el mercado. Normalmente estos materiales son compuestos de un polímero o resina mezclado con el material a reciclar. La mayoría de estos materiales son a su vez compostables, es decir, que son biodegradables en el medio ambiente. En este aspecto, la celulosa tiene mucho que decir al respecto. Desde encimeras hasta interiores de vehículos, todo es posible con la celulosa reciclada.

Papel reciclado

newspaperwood

Papel de periódico reciclado y prensado. Foto: Newspaperwood

 

Pellets a partir de posos de café

 

Productos Cradle to Cradle

Reciclado y reciclable. La próxima generación de materiales comerciales deberán estar sometidos a un estricto consenso de capacidades de reciclaje y a su vez estar compuestos por materiales reciclados. En este aspecto, el movimiento Cradle to Cradle lleva ya años apostando por este proceso de fabricación y deshecho de productos.

Productos Cradle to Cradle

Foto: Cradle to Cradle

 

4. Re-generados por organismos vivos

El campo de la Biología sintética también tiene algo que decir en este aspecto. Como por «arte de magia», hay hormigones que se autorreparan gracias a bacterias, bloques cerámicos que irradian luz y ladrillos cerámicos que maduran gracias a la presencia de microorganismos.

Hormigón «Autorreparable»

hormigón autorreparable

Foto: Universidad de Delft

 

Ladrillos «slow energy»

biomason

Foto: Biomason

 

5. Vidrios inteligentes

Por último queremos mostrarte lo último en acristalamientos que ya se está implantando en edificios. Se trata de unos vidrios transparentes que no solo tienen unas propiedades térmicas excelentes sino que actúan como captadores de energía solar fotovoltaica gracias a la implantación de la nanotecnología.

 

Ya ves que el campo en la innovación de materiales en arquitectura ya lleva cierto tiempo desarrollándose, pero es a partir de ahora cuando empezaremos a presenciar obras cuyo punto destacable sea el uso de materiales con propiedades o funcionalidades excepcionales, además de ser mucho más respetuosos con el consumo de recursos y la emisión de CO2 en todo su ciclo de vida. Materiales que ya no serán «puros», sino que serán en su mayoría composites con diferentes estructuras tanto de materias primas nano como naturales y recicladas. ¡Sigue al día de la actualidad en el mundo de la arquitectura con el Reto KÖMMERLING y deja también tus comentarios y opiniones!

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