El desarrollo de nuevos materiales que han aumentado el rendimiento y la funcionalidad se ha convertido en un importante impulsor de la innovación en los últimos años. Según el departamento de Tecnologías Industriales del departamento de Investigación e Innovación de la Comisión Europea, se estima que el 70% de toda la innovación de productos nuevos se basa en materiales con propiedades nuevas o mejoradas. Estos materiales emergentes y sus tecnologías asociadas están cambiando la forma en que los arquitectos y diseñadores trabajan y la forma en que nosotros, como consumidores, nos comprometemos con los edificios y productos que nos rodean.
El Dr. Sascha Peters es un consultor de innovación y especialista en materiales de Alemania. Peters es CEO de Haute Innovation, una empresa que se enfoca en reducir los procesos de innovación y proporcionar innovaciones técnico-materiales para una conversión más rápida en productos comercializables. Él es también el autor del libro Revolución material: materiales multiusos sostenibles para diseño y arquitectura.
Freshome atrapado con Dr. Peters para preguntarle qué materiales revolucionarán el mercado en 2012. Aceptó amablemente compartir con nosotros 10 de los materiales que figuran en su libro. Estos son materiales que Peters cree que tendrán un impacto en la arquitectura y el diseño. A continuación, explica los materiales y sus usos potenciales.
CONCRETO ULTRA DE ALTA RESISTENCIA
Mientras que hasta la fecha el concreto se ha utilizado para objetos sólidos, cuyo lenguaje formal está fuertemente limitado por un espesor de pared mínimo, hoy en día se pueden lograr resultados completamente diferentes con concreto de ultra alta resistencia (por ejemplo, lámpara Tim Mackeroth FALT). Gracias a los procedimientos especiales de modelado matemático, la densidad de partículas óptima se puede configurar para la aplicación particular. Al adaptar el contenido de cemento, la densidad de la película de agua puede reducirse significativamente hasta en un 40%. La resistencia a la compresión aumenta considerablemente. El uso de aditivos costosos es innecesario y los costos de materiales se reducen hasta en un 35%. El hormigón de ultra alta resistencia tiene un enorme potencial de reducción de CO2. Además, la mayor densidad de empaquetamiento aumenta la resistencia a las influencias externas.
BOLAS DE MAR
Lo que comúnmente se conoce como bolas de Neptuno, que están hechas de fibras de algas enmarañadas, también se puede utilizar sin aditivos como material aislante con propiedades naturales de prevención de incendios (B1). El material marrón orgánico se puede encontrar en las playas. Como no contiene casi ninguna sal ni proteínas, no se pudre y las fibras no son dañinas para el organismo humano. Con una conductividad térmica de solo 0,037 W / (mK), las bolas de mar son muy adecuadas para el aislamiento de edificios (por ejemplo, en tejados y estructuras de madera). Se venden como un producto bajo la marca NeptuTherm.
ESTRUCTURAS DE ESFERA HÚMEDA
Estas esferas huecas de alta resistencia ofrecen una opción para rellenar de manera flexible formas geométricas no rígidas. Se producen sobre la base de esferas de EPS. En un proceso de revestimiento por suspensión de aire, estos se recubren en una suspensión hecha de metal o polvo de cerámica, agentes aglutinantes y agua, y posteriormente se calientan. El material polimérico se evapora, y lo que queda son esferas huecas hechas de material metálico o cerámico. Gracias a este principio de producción, cualquier material que se pueda sinterizar es adecuado para el procesamiento. Las propiedades de los materiales pueden verse influenciadas por el grosor y la porosidad de la superficie exterior, así como por la forma de la base. Debido a la alta porosidad y a las muchas superficies que interactúan, la conductividad térmica de las esferas huecas es considerablemente menor que la de los materiales sólidos. Para lograr propiedades particulares, se pueden inyectar otros materiales en la esfera hueca existente. Dada la geometría de la esfera, las estructuras de esferas huecas cuentan con características rígidas y resistentes a la presión. Las esferas huecas son 4070% más ligeras que las de estado sólido.
TERMOPLÁSTICOS AUTO REFUERZADOS
Mientras que en fibras y plásticos reforzados con partículas, la mejora de las características y el aumento de la resistencia se logran mediante la incorporación de fibras o partículas de un material distinto al utilizado para la matriz, se logran mejoras en la calidad de los termoplásticos autoaforzados alineando el estructura molecular en áreas semicristalinas en la estructura plástica. Las características de los termoplásticos autorreforzables son comparables con las de los plásticos reforzados con fibra de vidrio. Los niveles de resistencia y rigidez son varias veces superiores a los de los termoplásticos convencionales. Los termoplásticos auto reforzados también tienen una mayor resistencia al impacto, son más estables cuando se exponen a altas temperaturas y son más resistentes al desgaste. La expansión causada por el calor es solo la mitad. Una ventaja es la posibilidad de reciclaje puro. Además, los termoplásticos de autorefuerzo pesan menos que los plásticos reforzados con fibra de vidrio.
POLÍMEROS ELECTROACTIVOS
Los polímeros o materiales compuestos hechos de plásticos, que cambian su volumen (es decir, se contraen o extienden) cuando se someten a una carga eléctrica, se denominan plásticos electroactivos. En los laboratorios de desarrollo, actualmente se está trabajando en, por ejemplo, la visión de un músculo artificial. Utilizando materiales morphing, los investigadores apuntan a cambiar la forma y las propiedades de un avión. En el proceso, persiguen diversos enfoques, cuya estructura y modo de funcionamiento difieren sustancialmente unos de otros.
COMPOSITES DE COCO-MADERA
Con el fin de evitar el uso de maderas tropicales valiosas y, por lo tanto, la tala de bosques húmedos, en los últimos años se han desarrollado técnicas para hacer que la madera de las plantaciones de palma de coco sea adecuada para la industria del mueble y para el piso. La madera de coco no tiene anillos anuales. Se caracteriza por su estructura moteada de la cual el fabricante holandés Kokoshout derivó el nombre Cocodots. Como la madera es significativamente más dura en la periferia del tronco (5 cm exteriores) que en el interior, es principalmente esta madera la que se utiliza para la producción de materiales. La madera de coco solo se contrae y se hincha mínimamente y es más dura que el roble. Los composites de madera de coco consisten en un MDF-core de 1218 mm de espesor, al que se aplica madera de coco.
MATERIALES BASADOS EN HONGOS
Mientras que los materiales ecológicos ya se centran en el uso de fibras naturales como material de refuerzo y materiales naturales en composites, varios investigadores y fabricantes están trabajando en procesos de producción que permiten que los materiales se cultiven orgánicamente (por ejemplo, diseño ecovative). Las especies fúngicas entran en juego aquí, por ejemplo, aquellas que pueden unir sólidamente materiales de desecho orgánicos. El petróleo crudo no es requerido. El proceso de fabricación orgánica se basa en la celulosa que se encuentra en los productos de desecho natural, como las cáscaras de arroz y trigo, así como en la lignina como material de matriz de unión. Un nuevo proceso utiliza los principios de crecimiento del myzelium de hongos en forma de hilo, que en la naturaleza generalmente coloniza en sustratos sólidos como madera, tierra y residuos orgánicos, para producir espumas duras de forma natural. Los hongos forman una red de hilos microscópicamente pequeños, que une sólidamente los diversos materiales de desecho orgánicos.
BIOPLÁSTICA BASADA EN ÁCIDO POLILÁCTICO
El ácido poliláctico o polilactida (PLA) es uno de los plásticos bio crudos más importantes en el debate actual sobre la sostenibilidad, ya que sus propiedades son comparables con las del PET. En términos generales, los plásticos biológicos no pueden usarse directamente, pero a través de la mezcla se mezclan con agregados y aditivos para adecuarse a su propósito específico. Aunque el material fue descubierto ya en la década de 1930, NatureWorks lo ha producido recientemente a gran escala.
BLINGCRETE
Las superficies retrorreflectantes se usan principalmente en campos donde la seguridad es un problema y está de moda. Las aplicaciones típicas incluyen parches reflectantes para ciclistas y personal de seguridad. La tela reflectante también es muy popular en el diseño de zapatos. En arte, el material fue descubierto recientemente. El hormigón reflectante, que se está desarrollando actualmente con el nombre de BlingCrete, está destinado a marcar los bordes y áreas peligrosas (por ejemplo, escalones, plataformas) y diseñar sistemas integrados de guiado de edificios y grandes elementos estructurales. Dada su sensación especial, también se puede usar en sistemas de guía táctil para ciegos.
LUMINOSO
En 2008, bajo la marca Luminoso se lanzó un material compuesto de madera que transmite la luz con una estructura similar. Las esteras de fibra de vidrio se colocan en capas entre finos paneles de madera y se unen con pegamento frío de PU. La superficie está completamente sellada. La elección de la madera, el espacio entre las capas y la resistencia del tejido luminoso pueden influir en el grado de permeabilidad a la luz. La madera utilizada para paneles retroiluminados y divisores en espacios interiores y stands de ferias comerciales debe ser absolutamente perfecta, para no perturbar la impresión general. Una imagen que se coloca detrás del panel compuesto se transferirá al otro lado una vez que se enciende desde la parte posterior. Incluso las películas se pueden proyectar en el material.
Freshome desea agradecer al Dr. Sascha Peters por presentarnos estos materiales innovadores y por darnos un pequeño vistazo a su libro. Para quienes deseen obtener más información sobre cómo estos y otros materiales innovadores están revolucionando el diseño y la arquitectura, el libro del Dr. Peters está disponible para comprar aquí. También puede mantenerse al día con los nuevos desarrollos en innovación material al leer la revista en línea del Dr. Peters.
Nos encantaría saber lo que piensas sobre estos materiales innovadores y si te has encontrado con otros que crees que deberíamos saber. Porfavor dejanos un comentario abajo.
