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Materiales inteligentes: la próxima revolución

Las universidades de todo el mundo han incorporado a sus grados de ingeniería la asignatura de Ciencias de los Materiales. No es casualidad. La innovación en prácticamente todos los campos pasa por desarrollar nuevos materiales que respondan activamente a cambios en su entorno, materiales que reaccionen. Es lo que se conoce como smart materials o materiales inteligentes, y plantean una auténtica revolución, también en el mundo de la construcción y la vivienda.

Existen varios tipos de materiales inteligentes en función de su reacción:

  1. FOTOLUMINESCENTES: Materiales que emiten luz.
  2. MAGNETORREOLÓGICOS: Materiales que cambian su viscosidad o elasticidad cuando se les aplica un campo magnético.
  3. MEMORIA DE FORMA: Materiales capaces de volver a su forma original después de haber sido expuestos a una deformación, haciéndolo además sin sufrir deterioro.
  4. CROMOACTIVOS: Materiales que cambian su color en respuesta a la exposición a la luz o a corrientes eléctricas.
  5. PIEZOELÉCTRICOS: Materiales que generan una carga eléctrica cuando se les aplica una presión mecánica.

Estos materiales no solo representan una revolución tecnológica, sino también una oportunidad para abordar problemas complejos y mejorar la forma en que interactuamos con el mundo que nos rodea. Con el tiempo, la integración de estos materiales en nuestra vida diaria podría redefinir completamente la manera en que vivimos y experimentamos el entorno.

Aplicaciones en la construcción

El uso de materiales inteligentes en el sector de la construcción está marcando una nueva era en la arquitectura y la ingeniería civil. Estos materiales, que responden de manera activa a cambios en su entorno, ofrecen ventajas significativas en términos de eficiencia energética, sostenibilidad, capacidad de adaptación y aumento de la vida útil de las estructuras.

Veamos algunos de los nuevos materiales inteligentes que ya se han empezado a utilizar en el campo de la construcción.

Biohormigón

Es un material que ha sido modificado para tener la capacidad de autorrepararse cuando se forman grietas. Fue desarrollado por científicos holandeses, que incorporaron bacterias capaces de producir piedra caliza al entrar en contacto con el agua, sellando así las fisuras que se forman en las estructuras. Adiós grietas, adiós goteras, adiós desprendimientos.

El biohormigón aumenta la vida útil de los edificios, reduce los costes de mantenimiento, es óptimo para ser utilizado en zonas con climas extremos y reduce el impacto ambiental durante su proceso de fabricación, algo importante teniendo en cuenta que supone el 8% del total de emisiones de CO2. Un material que en España se utiliza desde los tiempos del Imperio Romano, puede tener los días contados.

En este vídeo (en inglés) se explica perfectamente qué es el bio hormigón y qué ventajas aporta.

Hidrocerámica

Se trata de un innovador ladrillo inteligente desarrollado por tres chicas estudiantes del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC). Este ladrillo fusiona la cerámica tradicional con un hidrogel, de manera que cuando en un edificio la temperatura sobrepasa un umbral determinado, empieza un proceso de refrigeración pasiva de los espacios interiores, logrando una reducción de la temperatura de hasta 6ºC. Este sistema ayuda a disminuir el calor en días de altas temperaturas y contribuye a reducir el gasto de aire acondicionado y otros dispositivos de enfriamiento.

Estados Unidos, Canadá, India y China son los cuatro países que más rápidamente han adoptado este material en sus proyectos constructivos. Los expertos estiman que la demanda de este material crecerá a un ritmo del 12,5% entre 2023 y 2030.

Madera luminiscente

Scion es un instituto científico de Nueva Zelanda especializado en investigación, desarrollo de ciencias y tecnologías para la silvicultura, productos de madera, materiales derivados de la madera y otros biomateriales. Y su última aportación es realmente sorprendente: madera luminiscente, madera que irradia luz.

Los investigadores de este centro han conseguido crear un film de madera resistente al agua que cuando entra en contacto con las luces ultravioletas genera una luz cálida de color naranja, pero que según los mismos científicos podría variar la tonalidad.

El equipo explicó los resultados del estudio mostrando la iluminación natural del interior de una casa de muñecas, pero aseguran que podría iluminar una habitación cualquiera. El descubrimiento abre la puerta a la generación de luz a partir de biomateriales como la madera, justo en el momento en el que hay una gran demanda de soluciones energéticas sostenibles.

Ventanas inteligentes

Durante siglos, el cristal se ha utilizado para fabricar ventanas que permiten el paso de la luz y el calor a el interior de los edificios, reducen la entrada o salida de sonido y proporcionan un aspecto estéticamente agradable. Si bien la forma y la arquitectura de la ventana en sí han podido cambiar a lo largo de los años, el componente de vidrio ha permanecido en gran medida sin cambios. Hasta ahora.

La electrocromía es una nueva tecnología que permite a los cristales de las ventanas volverse opacos o transparentes en función de la temperatura y la luz que reciben. Esto permite convertir a un pésimo aislante como el vidrio en un perfecto aliado para la optimización de la temperatura y el ahorro energético. SageGlass es la empresa líder en la producción de este tipo de ventanas, y ya cuenta con más de 1.500 instalaciones en 27 países del mundo.

Este vídeo explica su funcionamiento:

Un futuro prometedor

Es evidente que los materiales inteligentes en la construcción ofrecen posibilidades revolucionarias para conseguir edificaciones más eficientes, duraderas y adaptables al entorno. Sin embargo, sus costes de producción y la necesidad de tecnologías especializadas para su fabricación y mantenimiento son factores que aún limitan su adopción generalizada. A medida que la tecnología avanza y se vuelve más accesible veremos una mayor integración de estos materiales en proyectos de construcción en todo el mundo

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