Se espera que para 2050, el rápido agotamiento de las materias primas deje al mundo sin suficiente arena y acero para hacer concreto. Por otro lado, el coste de la edificación sigue disparado, con un incremento de entre el 5% y el 11% respecto al año pasado. Con respecto a su impacto en el medio ambiente, la industria de la construcción aún representa el 23% de la contaminación del aire, el 50% del cambio climático, el 40% de la contaminación del agua potable y el 50% de los vertederos. Evidentemente, la industria de la construcción, el medio ambiente y el ser humano enfrentan varios desafíos que se influencian entre sí, pero es el ser humano quien se encuentra en mayor desventaja.
Como respuesta a desafíos globales como el cambio climático, la discriminación y la vulnerabilidad física, diseñadores e ingenieros de todo el mundo han desarrollado materiales de construcción innovadores que priorizan el bienestar humano en proyectos urbanos, de arquitectura e interiores.
No sorprende que el diseño se haya convertido en un contribuyente esencial para los procesos científicos del desarrollo de materiales. Desde el comienzo de la humanidad, los materiales han dado forma a la humanidad, generando herramientas que han hecho avanzar las estructuras sociales, económicas y civiles de la raza humana. Hoy en día las necesidades en evolución, los diseños innovadores junto con los materiales y tecnologías de vanguardia están moldeando a las industrias, las economías y, en última instancia, al futuro. Sin embargo, la última década vio un enfoque sin precedentes en el bienestar humano, ya sea físico, emocional o mental, que se convirtió en un punto de partida para el desarrollo de nuevos materiales.
El cemento/concreto emisor de luz ha sido uno de los materiales de construcción más completos en la última década. Junto con su capacidad para iluminar carreteras, caminos y carriles para bicicletas por la noche sin usar electricidad, lo que garantiza la seguridad de los peatones, dicho material también puede compensar el deficiente desempeño ambiental. Recientemente, estudiantes de pregrado de ingeniería de la Universidad Americana de El Cairo han desarrollado un concreto que absorbe la luz solar similar a la bioluminiscencia que emite su energía por la noche en forma de rayos de luz “para reducir la enorme cantidad de energía utilizada en la iluminación de las carreteras y la señalización de las calles necesaria para la seguridad de las banquetas. El concreto que brilla en la oscuridad se ha considerado durante mucho tiempo como una solución importante para el impacto de la industria de la construcción en la crisis climática. Inicialmente desarrollado por el Dr. José Carlos Rubio de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo en México, la innovación modifica la microestructura del cemento para eliminar los cristales de modo que una vez que se combina con agua cambia a una forma de gel, absorbe energía solar y lo libera en forma de luz.
Aunque cada material tiene su propia vida útil, la mayoría de los materiales de construcción, especialmente los compuestos, tienden a deteriorarse después de varios años de carga y exposición a factores externos. Los materiales a menudo muestran este deterioro, por ejemplo, a través de grietas, pero en ciertos casos, los daños tienden a pasar desapercibidos, creando un riesgo físico para las personas que usan estas superficies continuamente. Al abordar este dilema, los investigadores de ETH Zurich, en colaboración con investigadores de la Universidad de Friburgo, han desarrollado un nuevo tipo de laminado que cambia de color tan pronto como el material se deforma. Con el objetivo de desarrollar nuevas técnicas para la detección temprana de daños o posibles fallas de ciertos materiales, el laminado liviano se compone de capas alternas de un polímero plástico y nácar artificial. El nácar es desarrollado exclusivamente por el Laboratorio de Materiales Complejos y está modelado sobre la concha de mejillón, con varias plaquetas de vidrio compactadas y dispuestas en paralelo, lo que lo hace extremadamente duro y resistente a la rotura. La segunda capa consta de un polímero con una molécula indicadora adicional. Esta molécula se activa tan pronto como el polímero experimenta fuerzas de estiramiento cambiando su fluorescencia. Cuanto más se estira el material, más de estas moléculas se activan, lo que lleva a una fluorescencia más intensa.
Como un país muy propenso a los terremotos, Japón ha comenzado recientemente a utilizar varillas trenzadas CABKOMA en el exterior de sus edificios. Como se ve en la oficina central de Komatsu Seiren de Kengo Kuma, este compuesto de fibra de carbono termoplástico se usa específicamente para fines de resiliencia al proteger las estructuras de los terremotos. Junto a sus características estéticas, es el refuerzo sísmico más ligero del mundo con alta resistencia a la tracción.
Para detectar cuándo los usuarios circulan por la acera, la empresa de micromovilidad Lime ha creado su propia tecnología de detección de aceras basada en cámaras. Aunque el proyecto dependerá de las ciudades para elegir si alertar de forma audible a los ciclistas, reducir la velocidad o ambas cosas, las dos funciones están disponibles. Las ciudades han estado culpando durante mucho tiempo a las empresas de micromovilidad y a los usuarios de scooters por andar en las aceras, pero rara vez tomaron la iniciativa de invertir en carriles para bicicletas debidamente protegidos. Esto ha provocado que varios operadores importantes implementen algún tipo de sistema avanzado de asistencia al conductor (ARAS) de scooter en los últimos años.
Como respuesta a la crisis climática actual, especialmente teniendo en cuenta que la industria de la construcción contribuye con el 23% de la contaminación del aire, los arquitectos y diseñadores han tomado grandes medidas para reducir la huella de carbono durante y después de la construcción. Los “Breathe Bricks” o ladrillos absorbentes de contaminación, son una alternativa eficaz a los ladrillos convencionales, desarrollados por Ar. Carmen Trudell, profesora asistente en la Escuela de Arquitectura de Cal Poly San Luis Obispo. Inspirados en la 'filtración ciclónica' de las aspiradoras, estos ladrillos siguen el principio de filtración de aire filtrando el aire exterior, separando los contaminantes y el polvo, y luego transfiriéndolos al interior de la estructura. Los ladrillos tienen la forma de un bloque de hormigón poroso con ejes interiores y un diseño para dirigir el flujo de aire dentro de la unidad.
Después de la pandemia, casi todas las industrias lanzaron su propio producto “antibacteriano”, y la industria del diseño de interiores no fue la excepción. Varias empresas de pintura desarrollaron pinturas para interiores para paredes y superficies de muebles con tecnologías desinfectantes patentadas que supuestamente matan el 99 por ciento de ciertas bacterias (estafilococo, E. coli, MRSA y VRE, por nombrar algunas) que se depositan en su superficie en un par horas de exposición. De hecho, se espera que el tamaño del mercado de pinturas y recubrimientos antimicrobianos crezca de USD 3700 millones en 2020 a USD 9540 millones para 2029, lo que indica su impacto positivo en los usuarios.
Este artículo es parte de los temas de ArchDaily: El Futuro de los Materiales. Cada mes exploramos un tema en profundidad a través de artículos, entrevistas, noticias y obras. Conoce más sobre nuestros temas. Y como siempre, en ArchDaily valoramos las contribuciones de nuestros lectores. Si quieres postular un artículo o una obra, contáctanos.
