La construcción está en plena evolución hacia la implementación de nuevos tipos de materiales y métodos que vayan acorde con los nuevos requerimientos de la humanidad. Aunque esto representa un cambio en la construcción tradicional, no significa que la maquinaria, los elevadores, vibradores eléctricos y herramientas de corte dejen de ser fundamentales para el sector.

Éstos son algunos de los materiales tecnológicos innovadores que se están utilizando en la industria de la construcción:

Concretos de alto desempeño

El concreto de alto desempeño (CAD) supera las propiedades y la constructibilidad del concreto convencional, se produce con materiales de alta calidad, cuidadosamente seleccionados y con la optimización del diseño de la mezcla. Las siguientes tablas enlistan algunos de los materiales usados y las propiedades que se pueden seleccionar en el concreto de alto desempeño. No se pueden lograr todas las propiedades al mismo tiempo. Las especificaciones idealmente deberían basarse en el desempeño.

Concreto Traslúcido

Es un componente transparente, ligero y resistente que tiene un aditivo llamado Ilum que permite el paso de la luz hasta en un 70%. El concreto traslúcido es 15 veces más resistente que el hormigón tradicional, 30% más liviano y con el aditivo critum.

Concreto auto regenerable

Los investigadores de la Universidad Bath han desarrollado un concreto “auto regenerable”, usando una mezcla que contiene bacterias dentro de microcápsulas, las cuales germinan cuando el agua entra por las cuarteaduras del concreto y producen un material calizo que taponea la cuarteadura, antes de que el agua y el oxígeno, lleguen a oxidar las varillas de acero internas.

Fibra de Carbono

Es un polímero que se obtiene de calentar sucesivamente a altas temperaturas (hasta 1500 °C) otro polímero llamado poliacrilonitrilo. En el sector de la construcción se utiliza principalmente para los refuerzos estructurales (vigas, muros, soportes, forjados) como bandas a adherir sobre elementos estructurales con patologías previas o ejecutados bajo premisas de cálculos erróneos. Sus propiedades son. Peso muy liviano, alta durabilidad, rápida instalación, mínimo incremento y muy flexible.

Concreto Ecológico

Un grupo de estudiantes de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Aragón combatirán dos de los problemas más importantes de la Ciudad de México, ya que crearon un concreto que purifica el aire (fotocalítico) y uno (permeable) que ayuda a la purificación del agua de lluvia.

El nombre de este material sustentable es Concreto fotocatalítico, obtenido mediante una reacción llamada fotocatálisis que usa los rayos ultravioleta (UV) y degrada los óxidos nitrosos para transformarlos en nitratos. Otra propiedad del concreto es que deja pasar el agua para que se reintegre a las reservas del subsuelo y con esto evitar que se contamine al terminar en las alcantarillas, el agua de lluvia puede regresar a los mantos acuíferos y seguir su ciclo natural.

A diferencia del concreto tradicional que para la producción de una tonelada se genera otra de dióxido de carbono y se usan desechos en su producto: basura como fibras orgánicas, caucho de llantas y cascajo, el concreto ecológico luego de su vida útil, puede reutilizarse para hacer un nuevo lote del mismo material.

Grafeno impreso en 3D

Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts han diseñado u material fuerte y liviano, al comprimir y fundir escamas de grafeno (una forma bidimensional de carbono) para imprimir una estructura en 3D, con una configuración similar a la de un coral. El material tiene una densidad de 5% y una resistencia diez veces mayor que la del acero, por lo que podría usarse para la construcción de puentes y otras estructuras de este material.

Seda de araña

Al modificar las secuencias de ADN que codifican las proteínas se pueden producir variedades ilimitadas de materiales, por ejemplo, la compañía japonesa Spiber creó una fibra basada en la seda de araña, con la que elaboró un prototipo de chamarra de esquí, y ya trabaja en el desarrollo de productos para su uso en otras industrias, como la aeroespacial y la construcción, donde podría usarse para estructuras atirantadas.

Madera invisible

Madera de KTH Royal Institute of Technology de Estocolmo crearon una madera transparente en 85% al eliminar la lignina, un componente químico de las paredes celulares. Su uso transformaría un edificio en un transmisor de luz al reemplazar la iluminación artificial por natural. La empresa francesa Woo Doo planea comercializar este tipo de material para diseño de interiores y trabaja en la creación de materiales estructurales para construir edificios de 36 pisos.

Arena del desierto

Desarrollado recientemente por los estudiantes Carolyn Tam, Hamza Oza, Matteo Maccario y Saki Maruyama en el Imperial College de Londres, Finite es un material compuesto comparable al concreto que utiliza abundante arena del desierto en lugar de la fina arena blanca generalmente utilizada en la construcción (y que ahora se está agotando). Es un material biodegradable que al mismo tiempo salva al mundo de la próxima crisis de sostenibilidad. A diferencia del concreto, que no puede biodegradarse, los aglutinantes orgánicos de Finite permiten que no solo se descomponga, sino que también se pueda recolectar y reutilizar para múltiples ciclos de vida, reduciendo el consumo de material.

Materiales programables para la impresión 4D

El Self-Assembly Lab del MIT desarrolla materiales programables para impresión 4D que se adaptan al entorno en el que interactúan, e incluso son capaces de autorrepararse. Mediante un código geométrico programan materiales físicos en conjunto con los biológicos para que se transformen, y dependiendo de las propiedades del material, responderán ante elementos como humedad, luz o temperatura.

 

Fuente: Gutiérrez, Mirna. Nanotecnología y materiales 4.0. Revista Obras, edición especial 45años, volumen 544, página 103.