Materiales del futuro en la construcción
Los materiales han sido un quebradero de cabeza desde el momento en que se descubrieron las leyes de la elasticidad. Antes de aquello todo era ensayo y error. Después, método científico, ensayos en probetas y ciencia de los materiales.
El mundo está en constante cambio y evolución pero, en los últimos años, el cambio en la construcción y la arquitectura se está dando con más fuerza que en otros sectores. Posiblemente esto se deba, entre otras cosas, al auge de las ideas de sostenibilidad, eficiencia energética y respeto por el medio ambiente por las que estamos rodeados hoy en día.
Los materiales del futuro son ultrarresistentes, ultraligeros y se autoreparan, y podrían estar más cerca de lo que crees, ya que a día de hoy ya se investigan y se aplican en determinados campos de la ciencia y la ingeniería.
Grafeno impreso en 3D
El grafeno se conoce como uno de los materiales más livianos y resistentes del planeta. A estas cualidades debemos sumarle su extraordinaria dureza, (muchísimo más que el diamante y el acero) pero con una gran flexibilidad. Y por si fuera poco, una notable capacidad de transmitir calor y electricidad.
Gracias a los estudios se ha descubierto cómo obtener un material muy fuerte, con una densidad de tan sólo un 5%, pero 10 veces más fuerte que el acero. Recreando todo con la utilización de la impresión 3D.
Las impresoras 3D son actualmente la vanguardia tecnológica en muchos campos industriales, sus vastas posibilidades unidas a la posible adición del grafeno como mezcla a distintos polímeros y termoplásticos posibilitara la creación de novedosas formas de arquitectura distintos a los conocidos hasta ahora.
Estas mismas geometrías pueden ser aplicadas a materiales de reconstrucción a gran escala. Por ejemplo el hormigón para la construcción de un puente puede ser creado con geometría porosa para aumentar su resistencia.
“Pintura solar”
Los científicos del RMIT han desarrollado lo que describen como la primera “pintura solar”. Se trata de un compuesto líquido que combina nanopartículas de óxido de titanio con una variante de disulfuro de molibdeno sintético creado por los investigadores. El resultado es “una pintura que absorbe la luz del sol y que produce combustible de hidrógeno a partir de la energía solar y la humedad del aire”, en palabras de Torben Daeneke, investigador jefe del proyecto.
Según explican los responsables del hallazgo, su disulfuro de molibdeno sintético tiene la capacidad de absorber la humedad del entorno, de una manera parecida al gel de silicio. En este caso, sirve para captar el agua presente en la atmósfera en forma de vapor.
¿Suena demasiado bonito? Bueno, hay un detalle que encarece el sistema: la pintura debe ser aplicada en combinación con unas membranas catalíticas que colectan y canalizan el hidrógeno producido. Aun así, la «pintura solar» parece una forma relativamente barata de producir energía limpia en casa.
Bio-concreto, un material que se repara solo
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft que ha desarrollado un bio-hormigón capaz de autorrepararse. Consiste en introducir en el hormigón un nuevo aditivo compuesto por pequeñas cápsulas que contienen bacterias y lactato de calcio, cuando las cápsulas se rompen (por la acción del agua que penetra en las grietas) la actividad las bacterias provoca una reacción química que crea caliza solidificada e insoluble. En el caso de que surgieran grietas en el hormigón se activaría este proceso que las rellenaría y repararía. Este bio-hormigón ya se ha puesto a prueba con éxito en una estación de salvavidas de los Países Bajos.
Ladrillos ecológicos
Parece que estamos decididos a sustituir el ladrillo tradicional a favor de cualquier otro material que sea más barato, más eficiente y que contamine lo mínimo en su producción. Eso sí, el ladrillo, al igual que las tejas, parece que seguirá teniendo la misma forma y seguramente el mismo tamaño.
Biomason, un ladrillo ecológico que, aunque parezca increíble, se genera a partir de microorganismos. Nació en 2012. La patente fue creada por Ginger Krieg Dosier. Es una alternativa ecológica que no libera CO2 en su producción y que es más económica, ya que proviene de recursos naturales. El ladrillo Biomason se crea a temperatura ambiente, alimentando a los micoorganismos con materiales como la arena y generando unas condiciones en las que estas empiezan a producir cristales hasta que, finalmente, dan lugar a un ladrillo.
Se trata de un material tan resistente para utilizar en mampostería. Aunque su proceso de fabricación sigue siendo actualizado para optimizar su producción y coste, ya se puede considerar como una alternativa sostenible en el campo de la construcción.
Plásticos autorreparadores
El aerogel es un material ultraligero (3kg/m3) compuesto por más de un 90% de aire, es un material coloidal similar a un gel, formado por partículas sólidas disueltas en un gas que al tacto recuerda a la espuma de poliestireno pero de un aspecto semitransparente y altamente poroso.
Sus propiedades aislantes confieren a este material unas características ideales como aislante, tanto térmico como acústico. Además se puede emplear en construcción para aligerar estructuras, ya que a pesar de su reducido peso posee una resistencia que supera 1.000 veces la relación a su peso.
Paneles de fibras y composites
Los composites se fabrican a partir de fibras de vidrio impregnadas con un polímero termoplástico formulado a partir de policarbonato, que resultan ser un 30% más económicos y 3 veces más resistentes que un tabique de ladrillo tradicional. Estos materiales constituyen una buena alternativa para los cerramientos, divisiones interiores y cubiertas. Es un material sintético, por lo que es inmune a roedores e insectos y esto hace que también tenga una vida útil más larga. Por supuesto, es eficiente y totalmente ecológico. Es aislante, dando lugar a un ahorro energético de hasta el 50%, produce 100 veces menos residuos que el ladrillo y es reciclable al 100%.
Teniendo en cuenta la velocidad de los avances en ingeniería de materiales es muy posible que en menos de cinco años estas técnicas se hayan perfeccionado. O incluso dejado atrás por obsoletas. Cada día se descubren datos nuevos, muchos de ellos gracias a técnicas cada vez más refinadas de análisis de elementos finitos.