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Supermadera, fibra de carbono y otros materiales que se usarán en la construcción del futuro

Foto: Universidad de Stuttgart
Foto: Universidad de Stuttgart
Autor: Hoja de Router (colaborador de idealista news)

A lo largo de la historia, la arquitectura se ha mantenido fiel a los materiales con los que la humanidad construía sus primeros refugios. Pero esto podría cambiar en los próximos años gracias a la introducción de nuevos componentes y tecnología llamados a revolucionar el mundo de la construcción.

La fibra de carbono tejida, el hormigón autorreparable, la madera transparente o la piedra arenisca impresa en 3D se encuentran entre las innovaciones más llamativas de los últimos años y podrían liberar a la arquitectura de sus limitaciones tradicionales. Hablamos de edificios más livianos, duraderos y versátiles, levantados con materiales del mañana.

Supermadera, nanomadera y madera transparente

La madera ha acompañado al hombre desde la antigüedad, aunque hoy parece gozar de un renacimiento, ya que cada vez se utiliza más en estructuras más complejas y se investiga para crear modificaciones que la haga más fuerte y versátil. Uno de los centros que más ha avanzado en este campo maderero es la Universidad de Maryland, donde han conseguido crear una joya para los arquitectos modernos: la supermadera, más resistente que el acero pero seis veces más liviana, según aseguran.

Los investigadores han conseguido esto hirviendo la madera en una mezcla de sulfito de sodio e hidróxido para eliminar la fibra de lignina y la hemicelulosa. De esta forma consiguen eliminar la rigidez de la madera para después prensarla en caliente aplastando las paredes de las células y creando nanofibras duraderas. Este sistema podría llevarse a cabo en distintos tipos de madera que tradicionalmente han sido demasiado blandas para la construcción.

Foto: Universidad de Maryland
Foto: Universidad de Maryland
Este mismo equipo de investigación, al mando del investigador Liangbing Hu, modificó la madera para que fuese un material aislante más fuerte y ecológico que la espuma de poliestireno, utilizada hoy en la mayoría de obras para aislar las paredes. Con un proceso similar al de la supermadera, los científicos eliminan la lignina y algunas fibras cortas para alinear las fibras de celulosa entre sí. De esta forma, esta nanomadera se vuelve ultrarresistente, y sería capaz de aislar más calor que uno de los mejores aislantes térmicos del mercado, el aerogel de sílice.

Foto: Universidad de Maryland
Foto: Universidad de Maryland

Por último, este grupo de investigadores de la Universidad de Maryland han conseguido crear un material que seguro que da mucho juego en arquitectura: la madera transparente. A través de un baño químico similar a lo anteriores, seguido de una inmersión en resina, la madera se vuelve transparente: no totalmente, pero sí dejando pasar hasta un 90% de luz. El resultado es una madera que parece plástico, pero que es más resistente que el vidrio, puesto que no se romperá por un impacto, y lo más importante, es biodegradable. Así, en caso de ser viable a gran escala, podría ser uno de los relevos más claros al plástico utilizado en la construcción.

Foto: Universidad de Maryland
Foto: Universidad de Maryland
De paredes reforzadas con hongos a otras que sudan

En un futuro cercano, las paredes de nuestras casas no solo cumpliran la función de refugio, sino que además ayudarán a alimentar de energía la casa, podrán regular la temperatura del hogar y se repararán solas. También en Estados Unidos, la Universidad de Binghamton ha dado con la receta para que los muros no necesiten más mantenimiento gracias a una especie de hongos llamada ‘Trichoderma reesei’, que actúan como agente de sellado cuando se agrega a una mezcla, por ejemplo, de hormigón.

Los investigadores se han inspirado en la capacidad de los seres vivos para regenerar tejido, que permanece inactiva hasta que aparece una herida,en este caso una grieta. En ese momento las esporas germinan, se expanden y producen carbonato de calcio para rellenar la grieta en respuesta al oxígeno y agua que entran por tal fisura.

Cuando las grietas se han reparado por completo, y el hongo siente que no puede entrar más agua y oxígeno en la estructura, estos vuelven a formar esporas, que permanecerán inactivas hasta que el hormigón necesite de su ayuda. Esta mezcla de materiales podría cambiar por completo el concepto de durabilidad que existe hoy en día en arquitectura, ya que el hongo reparará el hormigón.

Precisamente el hormigón está viviendo una auténtica metamorfosis, no solo por las nuevas técnicas de fabricación y diseño digital, sino por la compatibilidad con otros materiales y elementos. El Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich, por ejemplo, ha creado un prototipo de tejado de hormigón que incluye una delgada película de células solares.

Se trata de una mezcla en la que las bobinas de calentamiento y enfriamiento, el aislamiento y el encofrado se han unido con un tejido de polímero estirado dentro del hormigón a través de una red de cables. Gracias a ello, este peculiar tejado es capaz de captar energía solar.  Así, quizás el día de mañana nuestras casas sean energéticamente autosuficientes en parte gracias a este material fotovoltaico integrado en los muros.

Foto: Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich
Foto: Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich

La imagen de edificios que comienzan a trabajar como organismos vivos, interactuando con el entorno, cada día es más nítida y real. El Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC) lleva años desarrollando un material que podría ayudar a las paredes de nuestras casas a regular de forma pasiva la temperatura.

Lo han bautizado como hidrocerámica, y consiste en unas burbujas de hidrogel que son capaces de retener hasta 400 veces su volumen en agua. Esta propiedad permite a las esferas absorber líquido del ambiente y evaporarlo en los días calurosos, reduciendo así la temperatura de los espacios interiores. Unas paredes que podríamos decir que sudan, y haciéndolo podrían reducir considerablemente el gasto en aire acondicionado, ya que los creadores estiman que el metro cuadrado de hidrocerámica rondaría los 28 euros en un futuro.

Foto: Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña
Foto: Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña

Fibra de carbono, ¿el acero del siglo XXI?

Inspirado en la forma en que tejen las arañas y los gusanos de seda, la fibra de carbono es uno de los materiales ultrafuertes más prometedores para la construcción. Al ser más ligero que el acero y más fuerte, parece que va a ser un digno sucesor del mismo. Además, la fibra de carbono se teje en hilos delgados, por lo que produce una arquitectura con estética muy singular.

Aunque hasta ahora se ha utilizado para mástiles de vela y elementos muy concretos, la robótica está abriendo un campo absolutamente nuevo. La Universidad de Stuttgart ha construido con robótica varios pabellones tejidos con fibra de carbono para demostrar el potencial que tiene. Así, este material podría servir para fortalecer a las construcciones actuales.

Foto: Universidad de Stuttgart
Foto: Universidad de Stuttgart

Impresoras 3D de piedra

Por último, uno de los materiales cuya transformación ha llamado más la atención de arquitectos y diseñadores es la piedra arenisca. Los escultores de Digital Grotesque han desarrollado un método para licuar la arenisca y utilizarla como material de impresión 3D. El resultado son complejas estructuras arquitectónicas con detalles, y entrelazados que de ninguna manera se podrían lograr a mano. Aunque de momento los módulos de impresión son pequeños y todo son piezas ensambladas, imaginen el potencial que tiene este material para el futuro de la construcción impresa en 3D que está por venir.

Foto: Digital Grotesque
Foto: Digital Grotesque

La mayoría de estos materiales futuristas han nacido en los laboratorios de distintas universidades del mundo, lo que implica que aún hay camino por recorrer para que lleguen a ser viables. Pero sin duda, las investigaciones en nuevos compuestos pueden suponer un futuro muy prometedor para la arquitectura del mañana.