Escarabajos inspiran nuevos materiales de construcción #IAM #Ingeniería

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Los escarabajos longicornio que habita en zonas volcánicas del sudeste asiático ha inspirado un nuevo material de construcción capaz de refrigerar edificios y dispositivos.

Escarabajos

Escarabajos longicornio

El escarabajo longicornio se las arregla para sobrevivir en las proximidades de los volcanes. Conocido como Neocerambyx Gigas, este insecto resiste temperaturas ambientales por encima de 40º C y suelos que alcanzan los 70º C. El secreto reside en su capacidad para disipar el calor.

Un material de construcción biomimético

Los investigadores han creado una película de refrigeración pasiva inspirada en las pelusas de los escarabajos asiático s que ha demostrado una eficacia inusitada. Para ello, siguiendo los principios de la biomimética, han replicado la forma triangular de sus estructuras, que disipan el calor.   

La película está fabricada con PDMS, un polímero flexible de uso muy extendido y partículas cerámicas. Posteriormente, se ha llevado a cabo un proceso de microestampado. El resultado es un material de construcción que podría revestir edificios y reducir sus temperaturas sin necesidad de energía.

Escarabajos

Diseño de escarabajos

En los experimentos, el material radiante ha reducido la temperatura de los objetos hasta en 5,1º C. Este innovador material no solo es aplicable a la construcción, sino que también podría emplearse en dispositivos electrónicos o incluso prendas de vestir.  

Junto con los escarabajos longicornio, existe otra especie de coleóptero que también ha despertado el interés de los científicos. Se trata del escarabajo acorazado diabólico, que es capaz de resistir fuerzas de hasta 1500 kilogramos. Más o menos el atropello de un coche.

Esta resistencia proviene de la forma en que encajan sus élitros y distribuyen la presión, como si fueran las piezas de un rompecabezas. Tras este hallazgo, los investigadores diseñaron un composite de fibra de carbono de alta resistencia y flexibilidad que podría utilizarse en la aviación y otras industrias.    

Materiales de construcción innovadores

A lo largo de los últimos años hemos visto numerosos avances científicos que han alumbrado nuevos materiales de construcción. A continuación, tienes un compendio de los más innovadores con la ergonomía de los escarabajos.

  • Conchas de mejillón como aislante
  • Hormigón regenerativo
  • Madera refrigerante
  • Piñas para ventilar edificios
  • Vidrio fotovoltaico
  • Construcción con hongos
Escarabajos

HORMIGÓN REGENERATIVO

El hormigón es uno de los materiales en los que se está investigando todo tipo de alternativas. Al ser un material de construcción con una elevada huella de carbono, se busca una mayor durabilidad y la aplicación de técnicas para secuestrar o reutilizar este gas de efecto invernadero..

Los investigadores del MIT están trabajando con un polímero sintético que integra cloroplastos, es decir el componente que ayuda a las plantas a llevar a cabo la fotosíntesis. El material “digiere” dióxido de carbono por medio de la luz solar, de tal forma que se endurece y crece como una planta. El siguiente paso es el desarrollo de cloroplastos sintéticos con una mayor durabilidad que puedan emplearse en edificios.

MADERA REFRIGERANTE

El santo grial de la arquitectura son los edificios capaces de reducir su temperatura sin aportes energéticos artificiales. Es lo que se conoce como refrigeración pasiva. Además del uso de una nueva generación de pinturas reflectantes, un ejemplo de ello es el uso de un nuevo tipo de madera que recibe un tratamiento especial para enfriar las casas.

Escarabajos

Este innovador material de construcción se obtiene al eliminar la lignina, un polímero natural presente en la madera. Tras la eliminación de la lignina, que es un emisor de radiación infrarroja, los desarrolladores compactaron el material.

El resultado es una madera casi blanca que refleja la mayor parte de la radiación solar. Por otro lado, su nueva composición le permite absorber el calor y emitirlo en forma de radiación infrarroja intermedia. Así, puede reducir la temperatura de su superficie hasta en 10º C. Y no solo eso: la madera resultante multiplica por ocho su resistencia original.

CONSTRUCCIÓN CON HONGOS

Otro material de construcción del que hemos hablado en numerosas ocasiones son los hongos. Bautizada como “micotectura”, esta nueva disciplina arquitectónica apuesta por utilizar micelio de hongos como material sostenible y de elevadas capacidades aislantes.

En lugar de trabajar con hormigón o acero, la micotectura “cultiva” los ladrillos empleados inyectando esporas de hongos en un sustrato. Posteriormente, tras una fase de crecimiento en la que el material gana resistencia y dureza, se aplica un tratamiento térmico.

Esta técnica, además, podría tener aplicaciones en la colonización de otros planetas. La idea sería recurrir a algas cultivadas con agua del subsuelo que ejercerían de sustrato para el crecimiento de los hongos.   

Pero no todo es cuestión de materiales de construcción innovadores. También existe la posibilidad de optar por nuevos enfoques constructivos como el de la casa girasol de la que hablamos recientemente. Un edificio capaz de optimizar la captación de radiación solar y a la vez potenciar la ventilación, manteniendo temperaturas constantes.

Fuente: I’MNOVATION

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