Científicos desarrollan nuevos materiales para la construcción sostenible

La ciencia de los materiales es una de las disciplinas más dinámicas. Ha generado avances que muchas veces pasan desapercibidos, pero que tienen un impacto directo en la vida cotidiana de una gran cantidad de personas.

Los descubrimientos en este campo han permitido la creación de nuevos materiales con propiedades sorprendentes. También se ha conseguido mejorar los materiales tradicionales. En la actualidad, uno de los énfasis está puesto en la sostenibilidad, un aspecto que ha llevado a importantes desarrollos.

Un desarrollo científico

En la naturaleza hay numerosos ejemplos de superficies que repelen el agua, como las hojas de loto o el plumaje de ciertas aves. Uno de los casos fascinantes es el de la planta carnívora Nepenthes. Su superficie interior es tan resbaladiza que los insectos que caen en ella no pueden escapar. Al final, son digeridos por la planta.

Inspirándose en esta planta, un equipo de investigadores del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard desarrolló una tecnología conocida como “SLIPS” (Superficies Porosas Resbaladizas Infundidas de Líquidos).

Este innovador material cuenta con una nanoestructura que retiene un lubricante especial, creando una superficie extremadamente lisa sobre la que el hielo no puede adherirse. A diferencia de otros materiales sólidos, si la superficie SLIPS se araña, el líquido lubricante se redistribuye, manteniendo la uniformidad y las propiedades antiadherentes.

Aplicaciones y sostenibilidad

El material desarrollado por el Instituto Wyss ha sido tan prometedor que ya se está comercializando. Podría utilizarse para evitar la formación de hielo en las alas de los aviones y en otras estructuras expuestas a bajas temperaturas. También en recipientes antiadherentes para alimentos, lo cual ofrece una solución segura y sostenible.

Además de su uso en la industria, es posible que en un futuro cercano veamos este tipo de superficies incorporadas en electrodomésticos como los congeladores. Esto eliminaría la necesidad de consumo de energía adicional para prevenir la formación de escarcha.

Otros grupos de investigación están avanzando en el estudio de materiales SLIPS. Es posible que esto conduzca a una amplia adopción de estas soluciones innovadoras en diversos campos.

El proyecto GEOCIRCULA

El proyecto GEOCIRCULA tiene como objetivo principal la creación de materiales de construcción sostenibles que contribuyan a reducir la contaminación generada por los gases de efecto invernadero. Es desarrollado por la Universidad de Jaén en el marco del PAIDI de la Junta de Andalucía.

Este proyecto se enfoca en la economía circular. Pretende valorizar subproductos y residuos industriales para la fabricación de cementos activados alcalinamente y geopolímeros.

El proyecto propone el desarrollo de geopolímeros y composites geopoliméricos reforzados con fibras de poda del olivar. Estos nuevos materiales buscan ofrecer alternativas al cemento Portland tradicional. Este último tiene unos procesos de producción que generan altas emisiones de gases contaminantes y consumen grandes cantidades de energía.

Un proyecto sostenible

El proyecto explora la reutilización de residuos como tierras filtrantes y decolorantes agotadas, cenizas de cáscara de arroz, escorias metalúrgicas y arcillas cerámicas de bajo coste. Todos estos materiales son comunes en la provincia de Jaén.

Además, plantea la sustitución de los activadores alcalinos convencionales, como los silicatos sódicos y potásicos, por residuos vítreos y cenizas de la combustión de biomasa del olivar. El objetivo es reducir los costes de producción y el impacto medioambiental.

Para optimizar las propiedades mecánicas de los cementos geopoliméricos, se emplearán fibras de poda de olivo como refuerzo en los composites. Este enfoque no solo mejora la gestión de residuos, sino que también promueve la sostenibilidad y la rentabilidad económica.

Durante la primera etapa del proyecto, se realizó un análisis detallado de los volúmenes y ubicaciones de producción de los residuos, así como de su composición química. Esto permitió hacer la formulación y la caracterización de los nuevos cementos geopoliméricos.

Así mismo, se llevó a cabo un análisis tecno-económico y de sostenibilidad de estos nuevos materiales. Para ello, se utilizó el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) para evaluar su impacto ambiental.

Algunos materiales a resaltar

Uno de los materiales más populares en la construcción sostenible es el bambú. Este material renovable y de rápido crecimiento es una excelente alternativa a la madera, ya que tiene propiedades similares pero con un impacto ambiental mucho menor. El bambú se puede utilizar en la construcción de estructuras, muebles, revestimientos y otros elementos arquitectónicos, y su versatilidad lo convierte en una opción muy atractiva para los arquitectos y diseñadores.

Otro material que ha ganado popularidad en los últimos años es el hormigón reciclado. Este material se obtiene a partir del reciclaje de residuos de construcción y demolición, como el hormigón y el ladrillo, y tiene propiedades similares al hormigón convencional. El hormigón reciclado es una excelente opción para reducir la cantidad de desechos generados por la construcción y disminuir la extracción de recursos naturales, contribuyendo así a la sostenibilidad del sector.

Además del bambú y el hormigón reciclado, existen otros materiales innovadores que se están utilizando cada vez más en la construcción sostenible. Por ejemplo, los paneles solares integrados en la fachada de los edificios permiten generar energía limpia de manera eficiente y reducir la dependencia de fuentes de energía no renovables. Asimismo, los materiales aislantes naturales, como la celulosa y la lana de oveja, son una excelente opción para mejorar la eficiencia energética de las edificaciones y reducir la huella de carbono.

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