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¿Qué son los materiales inteligentes y para qué se usan en construcción?
Smart Factories, Smart Cities… y Smart Materials o materiales inteligentes. Son conceptos a los que debemos acostumbrarnos, porque la tecnología y la digitalización están cada vez más presentes en todos los ámbitos de nuestra vida. Se integran en nuestras rutinas diarias, en los procesos productivos de los materiales y servicios que consumimos, etc.
¿Qué son los materiales inteligentes?
Un material inteligente es aquel en el que se produce un determinado efecto o cambio observable, cuando es estimulado de algún modo. Es también el vector que va a suponer el cambio de la impresión 3D a 4D, y un elemento muy importante a tener en cuenta de cara a generar sinergias con la robótica.
Esta capacidad de respuesta de los materiales inteligentes abre todo un nuevo abanico de posibilidades.
¿Qué tipos de materiales inteligentes hay?
Quienes se dedican a la labor del desarrollo de este tipo de materiales, han creado una clasificación en función de su capacidad para reaccionar a los estímulos que reciben:
- Fotoluminiscentes: en esencia, los que llevan a cabo cualquier proceso de emisión de luz que no se deba a las altas temperaturas.
- Piezoeléctricos: aquellos materiales que, sometidos a tensiones mecánicas, se polarizan y adquieren una diferencia de potencial y de cargas eléctricas. De forma opuesta, también cambian de forma al verse sometidos a un campo eléctrico.
- Cromoactivos: presentan cambios de color debido a procesos externos (corrientes eléctricas, radiación ultravioleta, etc.).
- Electroreológicos y magnetoreológicos: este tipo de materiales responde ante los campos magnéticos con un cambio en su viscosidad, plasticidad o elasticidad. Se trata de materiales compuestos, por un lado de finas partículas magnetizables, y por otro de un líquido o sólido portador.
- Con memoria de forma: como puede preverse, estos materiales son capaces de volver a su forma original después de haber sido expuestos a una deformación, haciéndolo además sin sufrir deterioro.
Materiales inteligentes en el sector de la construcción
Los materiales de construcción son un campo de investigación y desarrollo muy importante, en el que continuamente se lleva a cabo una búsqueda por mejorar sus propiedades así como la eficiencia energética de sus procesos de fabricación.
En el CSIC se está desarrollando un cemento ecoeficiente y termocrómico, que cambia de color según la temperatura, de modo que puede emplearse como revestimiento inteligente.
Otros experimentos tratan de crear hormigones autorreparables, gracias a una serie de microcápsulas de sílice. Están rellenas de una resina epoxi y en caso de producirse una fisura o rotura en el hormigón, la reducirían o repararían por completo.
En la Universidad de Delft (Holanda), por su parte, trabajan con asfalto al que se están integrando materiales inteligentes para mejorar su capacidad de reacción. Gracias a la adición de fibras de lana de acero, que se derriten cuando les aplican corrientes eléctricas, se puede recomponer el pavimento de las carreteras para elevar e incluso duplicar su vida útil.
Este concepto es aplicable también a las propias estructuras, que en el futuro y gracias al empleo de materiales inteligentes, podrían incluso autodiagnosticarse y repararse.
Un ejemplo claro de estos materiales, que ya se está usando en algunos edificios inteligentes, son las ventanas que regulan la entrada de luz y calor según la hora del día, evitando gastos innecesarios en calefacción o aire acondicionado. Algunas incluyen placas solares en los cristales, aprovechando la energía que reciben de las emisiones fotolumínicas.
En definitiva, los Smart Materials o materiales inteligentes no son elementos de ciencia ficción, ni mucho menos. Están ya en el presente, revolucionando otras ramas que a su vez supondrán un cambio de paradigma como la robótica, el internet de las cosas o la impresión 3D.
Desde ALTERTECNIA seguimos muy de cerca estas investigaciones y pensamos que tendrán un papel fundamental en el sector de la construcción.
