III- MATERIALES AVANZADOS Tendencias para el diseño de materiales

Transcripción

1 III- MATERIALES AVANZADOS Tendencias para el diseño de materiales Según Blaine E. Brownell (5), el diseño de materiales es y será en las próximas décadas, uno de los sectores punteros en el desarrollo tecnológico y científico. Varias son las tendencias o conceptos que inciden de forma directa en el diseño de los mismos. Aunque es altamente compleja una clasificación de los materiales avanzados, ya que en muchos casos un mismo material comparte la mayoría de conceptos o su naturaleza es puro mestizaje y posee más de una función, podemos citar 7 tendencias o conceptos matéricos basados en la cultura de lo sostenible: 1) materiales ultra-funcionales, comportan una super-eficiencia constructiva. 2) materiales multi-dimensionales, provocan distorsión entre cosa y material. 3) materiales reciclables, proyectados para re-nacer. 4) materiales compuestos, mestizaje químico y multifuncional. 5) materiales inteligentes, pensados como organismos vivos que buscan sobrevivir economizando recursos. 6) materiales transformables, cambian su apariencia o estado de ánimo según impulsos externos o internos. 7) materiales interactivos, puentes entre lo físico y lo virtual, hacen perceptible lo oculto. Estas tendencias nos hablan de las habilidades de los nuevos materiales: más fuertes y ligeros, con importantes mejoras en sus propiedades físicas, con una reducción de peso y de cantidad de material para ofrecer las mismas o mejores prestaciones, buscando la reducción de costes y recursos para su obtención, ambientalmente sostenibles, con ciclos de vida efímeros o de larga duración según sus prescripciones de uso. En las próximas páginas se describen con mayor profundidad estas tendencias y, se explicitan a través de ejemplos seleccionados de entre los múltiples existentes para cada categoría. Para ampliar el número de ejemplos se recomienda acceder a los libros de Blaine E. Brownell (5) sobre el diseño de nuevos materiales o transmateriales.

2 1- Materiales Ultra-funcionales. A través de la historia humana, la innovación de los materiales ha sido producida y definida a través de la experimentación constante de sus límites. Los materiales ultra-funcionales son aquellos que resultan más fuertes, más ligeros, más durables, más flexibles que sus equivalentes contemporáneos. La importancia de estos materiales está en que desplazan los límites conocidos de nuestra realidad material y provocan la necesidad de repensar sobre la configuración de nuestro entorno físico. Una de las tendencias más significativas en la innovación de materiales es la desmaterialización, la búsqueda continuada de una mayor ligereza y finura, de una mayor porosidad y menor opacidad en los materiales, indica un notable movimiento hacia una mayor minimización del material en pro de la función. Estos materiales aún resultan muy caros y difíciles de obtener aunque varios de ellos se empiezan a desarrollar para un amplio mercado. Nuevos materiales cerámicos, sintéticos y monocristalinos, como si fueran gemas, zafiros y rubíes. Debido a sus propiedades mecánicas, ópticas y estéticas, permiten varias aplicaciones: en espacios (como separadores o ventanas en ambientes corrosivos ya que soporta altas temperaturas y la exposición a la degradación mecánica), para productos de ortodoncia, como filtros coloreados, etc. ( )

3 2-Materiales Multidimensionales. Naturalmente los materiales se definen tridimensionalmente, pero muchos han sido concebidos, desde hace tiempo, como una suma de capas o planos que definen un espacio y una función. Una nueva tendencia pone de relieve la investigación tri-axial (z-axis) en la elaboración de una amplia variedad de materiales, lo que permite ser tratados en toda sus dimensiones, desde fuera hacia adentro, desde las paredes externas del material hasta sus celdas interiores. Estos acabados en profundidad, permiten a los materiales finos y ligeros convertirse en materiales estructuralmente estables además de proponer una riqueza textural, visualmente más interesante. Aumentar la visión dimensional de los materiales, será probablemente, una tendencia creciente especialmente en la miniaturización, integración de sistemas y la prefabricación. El material se adivina como un objeto sin limites. Paneles acústicos de base plástica (fibras de poliéster, fieltro y polipropileno). Los paneles están diseñados para absorber el ruido no deseado y molesto en una habitación. Por supuesto, esto se hace más necesario en los lugares de trabajo flexibles, cada vez más populares entre espacios de planta abierta.

4 3- Materiales Reciclados. Los materiales reciclados pueden definirse como sustitutivos de otros convencionales usados en una aplicación concreta. Estos materiales proporcionan algunos beneficios como sustituir aquellos materiales de precio y costos crecientes por otros de más bajo coste y más abundantes. Estos materiales están permitiendo desviar el flujo de residuos originando procesos de producción menos tóxicos y, a menudo, desafían la visión convencional que tenemos de los objetos y los espacios. Un subconjunto de esta tipología de materiales son los reutilizados, es decir, aquellos que mantienen intacta su naturaleza pero suponen un cambio o metamorfosis funcional. Como tendencia, los materiales reciclados son importantes porque subrayan el deseo de adaptabilidad e incrementan la conciencia y percepción de que nuestros recursos son limitados. La funcionalidad de los reciclados, a veces, no se mantiene idéntica a los materiales que sustituyen, nuevos e inesperados valores se originan en su uso. La idea de Flexicomb, se basa en miles de tubos de polipropileno muy juntos que forman una matriz flexible de nido de abeja, esta estructura se dobla en la dirección convexa mientras permanece rígida en la parte cóncava. Este material translúcido es una re-utilización de materiales desechables (pajas de beber de plástico). Flexicomb se puede doblar y comprimir para adaptarse a volúmenes y formas esculturales diferentes.

5 4- Materiales Compuestos. Son materiales constituidos por dos o más materiales que actúan harmónicamente para crear un producto cuya funcionalidad es mayor que la suma de sus partes. Son materiales híbridos creados para obtener productos más baratos y fácilmente reciclables, o cuya combinación permite lograr múltiples funcionalidades. En un estado de simbiosis, estos materiales son muy utilizados en la industria o sector de la construcción: hormigón reforzado para mayor resistencia a la compresión y que aporta resistencia al fuego (materiales ignífugos),etc.. www panelite.us Más allá de una estética atractiva, estos paneles ofrecen verdaderos beneficios ambientales centrados en la conservación de recursos: baja energía incorporada, iluminación natural, eficiencia estructural. Las unidades de vidrio incorporadas en estas estructuras juntamente con materiales poliméricos y otros, proporcionan importantes ahorros de energía en cuanto a la iluminación natural por o que resultan adecuados en fachadas exteriores, cubiertas inclinadas y aplicaciones para divisiones interiores.

6 5- Materiales Inteligentes. Se denominan inteligentes a aquellos materiales que están concebidos y diseñados para relacionarse con el entorno, con frecuencia están inspirados en los sistemas biológicos. Pueden actuar de forma activa o pasiva respecto a impulsos externos y pueden clasificarse en materiales de alta o baja tecnología. Algunos materiales de esta categoría indican una capacidad creciente en la manipulación a escala microscópica. No debe usarse el concepto de inteligencia para aludir a poderes de autonomía computacional, sino para referirnos a materiales que son inherentemente inteligentes por su concepción. Estos materiales aportan una lista de mejoras funcionales diversas: reducción de la contaminación, purificantes del agua, control de la radiación solar, ventilación natural y generación de fuerza. Un material inteligente puede considerarse sencillamente como un sistema flexible o modular que añade valor a través de su ciclo de vida. Estos materiales son muy significativos ya que sus creadores y productores reconocen la importancia de una mayor responsabilidad social y ambiental y se enfrentan al reto de mejorar modelos antiguos. www iwamotoscott.com Este diseño, Voussoir Cloud, explora el acoplamiento de las lógicas de construcción que están potencialmente en conflicto, la compresión de una bóveda con un material laminado ultra-ligero, láminas de madera plegable

7 como un papel fino. Los módulos en forma de cuña forman un arco mediante un sistema inteligente que crece y se desarrolla. 6- Materiales tarnsformables (metamorfos) Estos materiales son capaces de cambiar su aspecto físico a partir de un estímulo externo. Estos cambios ocurren de forma automática y tienen su origen en las propiedades de dicho material, el usuario puede activar el cambio o transformación y interactuar con sus efectos Como los materiales inteligentes, estos aportan una variedad considerable de ventajas: reducción de residuos, mayor ergonomía, control solar y de la iluminación, así como interesantes efectos fenomenológicos. Son interesantes porqué ofrecen múltiples funcionalidades donde aparentemente solo se daba una, aportando prestaciones y sensaciones imaginativas y diferentes. Desarrollo de superficies interactivas, que utilizan electroluminiscencia y fotoluminiscencia para una propuesta ecológica. Esta generación de superficies reactivas, proporciona una comprensión más intuitiva del entorno natural, ya que compaginan los ciclos de día y noche con los consumos de energía, graduando su emisión lumínica según los cambios producidos en el entorno.

8 7-Materiales interface o superficies interactivas El concepto de interface es un tema recurrente, muy utilizado desde que nació la era digital, ahora pasamos la mayor parte de nuestro tiempo interactuando con herramientas y entornos digitales. Los puentes que facilitan la interacción entre los mundos físico y virtual: materiales interactivos, productos y sistemas de navegación, están sometidos a un análisis y examen creciente Estas herramientas comportan la mejora de los entornos de trabajo, infundiendo tecnología, sistemas de rapid-prototiping para complejas formas, la integración de imágenes digitales sin la existencia previa de objetos físicos, hacen visible lo invisible. Estos materiales, representan las tecnologías más avanzadas para la detección en tiempo real de las personas a través de un sensor de software multimedia. Son como interfaces naturales que permiten a las personas interactuar libremente con los objetos físicos, vídeos digitales, textos, gráficos, y luz. Nacen de una doble competencia e interacción: el diseño y la ingeniería. (5) Brownell, B.E. (2006): Transmaterial: a catalog of materials that redefine our physical environment. New York, Princeton Architectural Press Fragmentos PFG. Anna Armentano