Lemn transparent: o perspectivă inedită
Descoperit și anunțat încă din 2016, lemnul transparent a fost supus testelor riguroase abia în 2020, moment în care cercetătorii de la Universitatea din Maryland, College Park, au confirmat stabilitatea rezultatelor.
Acest material se evidențiază printr-o transparență uluitoare de 90%, provenind din dungi colorate care nu doar oferă o izolație îmbunătățită, ci și rezistență și biodegradabilitate sporite.
Cu o rezistență de cel puțin 5 ori mai mare și o greutate mai redusă decât sticla, lemnul transparent devine o alternativă viabilă pentru ferestrele din plastic sau sticlă. Acest material flexibil, obținut din lemn de balsa, se îmbogățește cu rășină epoxidică pentru a obține transparența dorită.
Materie primă regenerabilă și ecologică, lemnul transparent deschide calea spre o arhitectură modernă ce îmbină transparența cu durabilitatea și eficiența energetică.
Beton "viu": auto-reparare și durabilitate
Deși betonul tradițional rămâne un material robust și omniprezent în construcții, își pierde din eficiență atunci când este afectat de fisuri.
Specialiști în știința materialelor din întreaga lume se dedică modernizării acestui material fundamental, aducând în atenția industriei conceptul de beton "viu". Capabil să-și remedieze propriile defecțiuni, acesta se obține prin adăugarea de micro-capsule în amestecul de beton. În momentul în care apare o fisură, aceste micro-capsule se deschid, eliberând agenții de vindecare care acționează pentru a astupa fisurile respective.
Procesul constă în adăugarea unei enzime care reacționează cu cristalele de carbonat de calciu, eliberând CO2 și îmbunătățind rezistența betonului prin umplerea tuturor fisurilor într-o zi.
Bacteriile din micro-capsule, odată expuse la apă și aer în urma apariției fisurilor, produc calcar pentru a repara daunele.
O altă variantă a acestei tehnologii implică utilizarea de bacterii integrate în beton, capabile să producă un mineral vital numit carbonat de calciu, ce umple și repară fisurile și deteriorările structurale.
Încă din 2015, Henk Jonkers de la Universitatea Tehnologică Delft a prezentat o metodă inovatoare de reparare a fisurilor folosind bacterii, prin introducerea de capsule în beton care conțin bacterii specifice activate de apa din mediu. Betonul crăpat a fost apoi refăcut cu ajutorul umezelii și umplut cu calcar produs de bacterii.
Biotehnologia aplicată betonului "viu" nu se oprește aici. Cercetătorii coreeni au propus o alternativă interesantă, adăugând capsule dintr-un anumit polimer în beton. Sub influența umidității și a luminii solare, aceste capsule reacționează, umflându-se și astupând eficient fisurile.
În plus, cercetătorii de la Universitatea din Colorado au creat un bio-beton inovator, Bio-betonul T, care folosește fotosinteza bacteriilor. Acest amestec de ciano-bacterii, gelatină și nisip reacționează la apă, crescând în dimensiune pentru a umple toate golurile și a oferi o soluție inovatoare pentru repararea și întărirea structurilor.
Cu un potențial remarcabil de a reduce semnificativ costurile de întreținere și de a extinde durata de viață a structurilor, betonul "viu" devine o opțiune cu o rentabilitate pe termen lung.
Sensitiles: plăci decorative acrilice
Plăcile decorative acrilice Sensitiles nu sunt doar materiale de finisare, ci adevărate opere de artă funcțională. Aceste plăci reacționează la mișcare, atingere și surse de lumină, transformându-se într-un spectacol vizual. Cu o fibră optică ce transmite lumină și reacționează la stimuli, Sensitiles este o dimensiune nouă în arhitectură și design interior, deschizând uși către o varietate de oportunități creative.
Izolația din aerogel
Aerogelul, cu densitatea sa extrem de scăzută și conductivitate termică redusă, se impune ca o alegere de top pentru izolația termică. Compus în cea mai mare parte din aer, acest material ultra-ușor oferă o izolație excepțională, contribuind la construirea bazelor clădirilor eficiente din punct de vedere energetic. De la silicagel la aerogelurile pe bază de carbon, această invenție tehnologică reprezintă un avans semnificativ în domeniul izolației termice, aducând contribuții remarcabile la reducerea consumului de energie și emisiilor de gaze cu efect de seră.
Richlite: hârtie durabilă în noul ecosistem construit
Richlite, un compozit de hârtie durabilă, demonstrează că și deșeurile pot deveni materiale prețioase. Produs din deșeuri de hârtie presate, Richlite se transformă în panouri dure, rezistente și multifuncționale. Acest material eco-friendly se pretează perfect la prelucrarea ușoară, asemănătoare lemnului de esență tare dens, iar rezistența sa la apă, igienică și aspectul său natural îl fac potrivit pentru o gamă variată de aplicații, de la construcții și design interior până la mobilier și chiar instrumente muzicale.
Granit lichid: aspectul pietrei, durabilitate modernă
Piatra "lichidă" artificială, sau granitul lichid, este un amestec special pulverizat pe diverse suprafețe, transformându-le în opere de artă durabile. Combinând așchii de marmură, aditivi speciali și umpluturi decorative, granitul lichid aduce un aspect atractiv și durabilitate la suprafețe precum betonul, cărămida sau piatra. Având în vedere compoziția sa ecologică, cu rășini sigure și așchii de marmură naturală, acest material compozit devine o opțiune modernă și responsabilă pentru finisarea și acoperirea structurilor și elementelor de design interior.
Mătasea de păianjen artificială: o inovație a materialelor
Mătasea de păianjen artificială se dovedește a fi o minune tehnologică, cu un conținut de apă de 98%. Cu o rezistență de 340 de ori mai mare decât oțelul și dotată cu proprietăți rezonante remarcabile, această inovație redefinește conceptul de materiale puternice.
Cunoscută pentru robustețea sa în lumea naturală, mătasea de păianjen este posibilă prin tehnica imprimării 3D. Cercetătorii au reușit să creeze o mătase sintetică, constituită în mare parte din apă, siliciu și celuloză, toate la temperatura camerei. Acest material devine o alternativă inovatoare la textilele tradiționale, precum nylon-ul, oferind rezistență sporită și adaptabilitate.
Depășind cu mult performanțele oțelului, mătasea sintetică deschide drumul spre utilizări diverse în industria textilă. Potențialul său de a reduce emisiile de CO2 reprezintă un pas semnificativ în direcția durabilității. Prin adoptarea mătăsii sintetice în procesele de fabricație, industria textilă poate contribui la diminuarea amprentei sale de carbon și la crearea unui mediu mai prietenos.
Fibră de carbon
Fibra de carbon, cu adevărat un material al viitorului, a devenit din ce în ce mai prevalentă nu doar în domeniul sporturilor, ci și în construcții.
Cu o greutate cu 75% mai mică decât a fierului și cu 30% mai ușoară decât a aluminiului, fibra de carbon este esențială în consolidarea materialelor tradiționale de construcție. De la cărămizi la blocuri de beton armat și structuri din lemn, fibra de carbon îmbunătățește rezistența și reduce greutatea, oferind în același timp o izolare termică excelentă. Un singur obstacol încă persistă: costul ridicat al materialului, limitându-i aplicabilitatea pe scară largă.
Beton flexibil
În încercarea de a îmbunătăți betonul tradițional, cercetările din sfera științei materialelor au dus la dezvoltarea unui material revoluționar: ConFlexPave.
Această inovație din 2014 a adăugat nu doar rezistență și reducere în greutate betonului, ci și o calitate rar întâlnită în acest domeniu – flexibilitatea. Prin introducerea unui aditiv unic, microfibrele polimerice distribuie uniform sarcinile pe întreaga placă de beton, conferindu-i rezistență asemănătoare cu cea a metalului.
În plus, cercetătorii de la Universitatea Swinburne au mers mai departe, creând un beton fără ciment, ecologic și flexibil, potrivit pentru zonele predispuse la cutremure.
Concrete Canvas
Concrete Canvas® redefinește construcția prin intermediul unui material de beton sub formă de rolă.
Flexibilitatea sa oferă arhitecților posibilități nelimitate de proiectare, iar instalarea sa rapidă (de zece ori mai rapidă decât metodele tradiționale) a deschis noi orizonturi pentru construcții și nu numai. De la canale și repararea taluzurilor la consolidarea rezervoarelor și conductelor, Concrete Canvas® demonstrează că inovația în construcții poate fi atât practică, cât și eficientă.
Aluminiu transparent
Un aliaj ceramico-transparent, bazat pe oxinitrură de aluminiu (AlON), a devenit realitate în construcții. Cu o duritate cu 85% mai mare decât cea a safirului, rezistență la temperaturi de până la 2.100⁰C și rezistență la coroziune, acest material găsește aplicații în ferestre rezistente la impact, domuri subacvatice și vehicule spațiale, reprezentând o alternativă durabilă și ușoară la sticla tradițională.
Hidroceramică pentru răcire pasivă
Hidroceramica, compusă din argilă și hidrogel, redefinește conceptul de răcire pasivă.
Absorbția de apă de 500 de ori mai mare decât greutatea sa face posibilă răcirea interioarelor clădirilor cu până la 6°C. Această tehnologie, dezvoltată în 2014 de studenții de la Institutul de Arhitectură Avansată din Catalonia, a devenit un element căutat în industria construcțiilor, special apreciată în proiectele ecologice.
CABKOMA: susținere cu fire de hidrocarburi
Pentru regiunile predispuse la cutremure, Japonia a dezvoltat CABKOMA Strand Rod, un compozit termoplastic din fibră de carbon învelit cu fibre anorganice și sintetice. De 5 ori mai ușor decât cablurile metalice cu aceeași rezistență, aceste fire oferă soluții eficiente și estetice pentru consolidarea seismică a clădirilor.
Flexicomb
Inspirat de structura fagurilor de miere, Flexicomb demonstrează că soluțiile simple pot avea aplicații uimitoare. Materialul, alcătuit din mii de tuburi din polipropilenă strâns legate, permite crearea unor forme flexibile și translucide, fiind adesea folosit în producția elementelor de iluminat decorative și, în același timp, contribuind la reciclarea paielelor de băut.
Vopsea ultra-albă pentru răcire pasivă
Universitatea Purdue a creat „cea mai albă vopsea din lume”, reflectând 98,1% din lumina soarelui și având capacitatea de a răci camerele. Compoziția sa cu sulfat de bariu conferă vopselei abilități reflectorizante deosebite, transformând-o într-un potențial aparat de aer condiționat, mai eficient decât multe dispozitive tradiționale.
Căptușeală cu cărbune vegetal bio
Made of Air, un startup din Berlin, a creat un bioplastic special realizat din cărbune vegetal bio, capabil să absoarbă CO2 din atmosferă. Acest material poros și bogat în carbon, realizat din deșeuri forestiere și agricole, oferă și o alternativă accesibilă și durabilă la bioplasticele convenționale.
Armătura din cânepă
Alternativa de cânepă la armătura din oțel oferită de cercetătorii de la Institutul Politehnic Rensselaer din SUA promite să rezolve problemele de coroziune și emisiile de carbon în construcții. Această armătură inovatoare din cânepă oferă o durabilitate triplă și o protecție împotriva coroziunii, cu un impact redus asupra mediului, demonstrând că materialele ecologice pot fi și eficiente în construcții.
Cheresteaua Laminată Încrucișată (CLT)
Cheresteaua laminată încrucișată (CLT) a evoluat într-un material robust și sustenabil, obținut prin stratificarea lemnului într-un model transversal și lipirea sub presiune ridicată. Acest produs din resurse regenerabile câștigă popularitate în construcția clădirilor de înălțime medie. Beneficiind de caracteristici precum durabilitatea și izolația termică excelentă, CLT devine o alegere eficientă din punct de vedere energetic și o alternativă viabilă la materialele tradiționale, precum betonul sau otelul. Performanțele sale acustice, anti-incendiu și seismice completează lista de avantaje.
Betonul 3D imprimat
Revoluționând arhitectura prin tehnologia 3D, betonul imprimat 3D redefinește rapiditatea și precizia în construcție. Această metodă constă în depunerea straturilor de beton, construind astfel structuri detaliate într-un interval de timp mult redus comparativ cu construcția tradițională. Flexibilitatea betonului imprimat 3D permite crearea unor structuri cu geometrii complexe, o provocare pentru metodele convenționale de construcție.
Sticlă inteligentă
Sticla inteligentă reprezintă o inovație ce poate ajusta opacitatea în funcție de stimuli externi. Această adaptabilitate o face ideală pentru fațade dinamice și receptive, capabile să răspundă nevoilor fluctuante ale unei clădiri. Prin capacitatea sa de a regla lumina solară, sticla inteligentă contribuie la eficiența energetică și la reducerea costurilor asociate cu iluminatul artificial.
Biomateriale
Explorând materialele vii, precum cele ce integrează organisme vii în structura lor, arhitectura adoptă o abordare nouă și inovatoare. De exemplu, utilizarea materialelor vegetale pentru fațadele clădirilor, cum ar fi pereții vii, contribuie la îmbunătățirea calității aerului și aduce un element natural și atractiv în designul clădirilor. De asemenea, materialele pe bază de miceliu, obținute din partea vegetativă a ciupercilor, se dovedesc a fi o opțiune rezistentă, ușoară și biodegradabilă, deschizând calea pentru proiecte durabile și inovatoare în construcții.
Pentru a-și asigura un avantaj competitiv într-un peisaj în continuă schimbare, companiile din industrie trebuie să adopte și să integreze cu rapiditate aceste materiale inovatoare, uneori chiar revoluționare. Locuințele și spațiile comerciale construite cu cele mai recente și avansate materiale nu doar că vor aborda eficient provocările actuale ale mediului și vor reduce emisiile de carbon, dar vor și defini o nouă paradigmă în industria construcțiilor. Chiar dacă procesul de transformare a descoperirilor științifice în realitatea cotidiană poate dura ani sau chiar decenii, o generație proaspătă de materiale de construcții se află în poziție să le înlocuiască pe cele existente, pregătind terenul pentru viitor.
