Cinco materiales innovadores que podrían cambiar la construcción

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¿Cuál es el material sintético más utilizado en el mundo? Te rodea día y noche - cuando trabajas, cuando estás entretenido y cuando duermes.

La respuesta es cemento.

El cemento, junto con otros materiales de construcción comunes como ladrillos, madera, acero y vidrio, se utiliza casi universalmente en la construcción. Estos populares materiales de construcción se han vuelto tan omnipresentes en gran parte gracias a su versatilidad, bajo costo y practicidad. Sin embargo, tienen sus límites.

Por ejemplo, la producción mundial de cemento representa alrededor del 5 por ciento de las emisiones de CO2 generadas por el hombre cada año, según un estudio realizado en 2017. También se culpa a la producción de ladrillos de una serie de males, incluida la degradación del suelo a partir de la obtención de materias primas. Y, por supuesto, la madera se quema, el acero se oxida y el vidrio se rompe.

En respuesta a estos inconvenientes, los ingenieros, científicos y empresas de nueva creación están proponiendo materiales alternativos, que, según ellos, podrían ayudar a mejorar nuestros productos básicos de construcción existentes. Aquí vemos cinco de las más intrigantes.

1. Bioplásticos impresos en 3D
Los residuos son un problema importante en la industria de la construcción. Diversos estudios sitúan la cantidad de materiales de construcción que terminan en un contenedor entre el 20 y el 30 por ciento, lo que representa un enorme coste medioambiental y económico.

Aquí es donde la empresa holandesa Aectual cree que sus construcciones bioplásticas pueden marcar una verdadera diferencia. La empresa utiliza grandes impresoras 3D para construir diseños complejos y sofisticados, desde pisos a fachadas, escaleras e incluso edificios enteros. Además de utilizar impresoras 3D para construir los edificios, el uso de bioplásticos es especialmente innovador en términos de sostenibilidad y reducción de residuos.

La empresa afirma que los bioplásticos utilizados por sus impresoras 3D están hechos de polímeros 100% renovables a base de plantas, y que también pueden utilizar plásticos reciclados (cabe señalar que la producción de bioplásticos sigue requiriendo la producción a gran escala de plantas como el maíz). Además, si la impresora comete un error, el plástico puede ser triturado y devuelto a la mezcla, lo que resulta en proyectos de construcción sin desperdicio alguno, al menos en teoría.

2. Cemento'programable
Cuando el cemento (un agregado hecho de varios materiales) se mezcla con agua, arena y piedra y se deja secar, forma el concreto - la base de la gran mayoría de los edificios modernos. Pero el concreto es poroso, permitiendo el paso de agua y productos químicos. Esto degrada el propio cemento y puede provocar la oxidación de cualquier soporte de acero que se encuentre en su interior. El problema es que a nivel molecular, las partículas de concreto se forman al azar, permitiendo el paso de líquidos y otros compuestos.

Científicos de la Universidad de Rice, Texas, han descubierto un método para "programar" la estructura molecular del concreto a medida que se asienta, lo que significa que los constructores podrían "decirle" al cemento que se forme en cubos, esferas o estructuras en forma de diamante más apretadas, por ejemplo. El equipo descubrió que al agregar surfactantes con carga negativa y positiva (compuestos que reducen la tensión superficial) a la mezcla de cemento, podían controlar la forma en que las partículas de cemento adoptaban como fraguado del cemento.

En términos prácticos, esto significaría un concreto que se endurece, es significativamente menos poroso y más fuerte. Es más, los científicos sugieren que esto significa que se necesitaría menos concreto para formar estructuras fuertes.

3. Hidrocerámica
Imagínate un día caluroso de verano en una oficina abarrotada. La solución: encender el aire acondicionado. Especialmente en climas cálidos, los sistemas de aire acondicionado contribuyen enormemente a las facturas de energía. Entonces, ¿qué pasaría si los edificios pudieran ser diseñados usando materiales que manejen estas temperaturas?

Este era el objetivo de un proyecto reciente en la escuela de arquitectura IAAC de Barcelona. Los investigadores desarrollaron un material prototipo - un producto que ellos llaman hidrocerámica - que enfría pasivamente los edificios y puede reducir la temperatura interna hasta en 5°C en comparación con el nivel exterior.

Esencialmente, el material es una especie de fachada formada por paneles cerámicos impregnados de hidrogel, un polímero insoluble que puede absorber hasta 500 veces su peso en agua. Cuando se aplica a los edificios, esto tiene posibilidades bastante intrigantes. Como el hidrogel está integrado en la fachada cerámica de un edificio, es capaz de absorber la humedad del aire. Durante los días calurosos, el agua contenida en el polímero comienza a evaporarse, lo que tiene un efecto refrigerante en el edificio - el IAAC lo describe como el edificio 'respirando' a través de la evaporación y la transpiración. Los investigadores sugieren que los edificios revestidos con este material serían de 5°C a 6°C más fríos que la temperatura exterior y podrían reducir las facturas de aire acondicionado en un 28%.

4. Ladrillos bioMASON
Cada año se fabrican billones de ladrillos, y la mayoría se calientan a temperaturas extremadamente altas en hornos como parte del proceso - todo lo cual requiere grandes cantidades de energía. Y aquí es donde el negocio de Carolina del Norte bioMASON espera hacer una diferencia.

La puesta en marcha ha descubierto una forma de cultivar ladrillos de concreto a temperatura ambiente, lo que elimina la necesidad de cocerlos. Inspirada en la formación de coral, una sustancia natural pero dura, la empresa ha creado un método para "cultivar" ladrillos de cemento. La empresa coloca la arena en moldes rectangulares y luego inyecta bacterias que envuelven los granos de arena. A continuación, "alimentan" esta mezcla con agua rica en nutrientes en el transcurso de unos pocos días.

El resultado son cristales de carbonato de calcio que'crecen' alrededor de cada grano de arena y forman una sustancia dura y parecida a una piedra en pocos días. BioMASON dice que sus productos son iguales a los ladrillos estándar, pero que requieren significativamente menos energía para crearlos, lo que significa que son mucho más amigables con el medio ambiente.

5. Paneles de alusión
La variedad de materiales utilizados para techos, suelos y revestimientos se limita a menudo a ladrillo, chapa, concreto o yeso pintado. ALUSION, un producto de la firma canadiense Cymat Technologies, tiene como objetivo proporcionar algo más a arquitectos y diseñadores.

Se dice que el material es excepcionalmente versátil y adecuado para cubrir edificios, puertas, pisos y más. La empresa con sede en Toronto descubrió una forma de inyectar aire en el aluminio fundido que forma burbujas gracias a la dispersión de partículas de cerámica en la mezcla, al igual que ocurre con las burbujas de aire que se forman en una barra de chocolate.

Además de fabricar un material de diseño llamativo, ALUSION ofrece ventajas en la reducción del ruido, es 100% reciclable, resistente e incombustible.

Si bien es cierto que muchos de los principales materiales de construcción actuales seguirán utilizándose durante décadas -si no siglos-, el desarrollo de alternativas es sin duda prometedor.

Por lo menos, tener acceso a una mayor variedad de materiales básicos garantizará que el sector de la construcción se construya sobre cimientos sólidos.