(5), el diseño de materiales es y

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.
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. ( www..ikts.fraunhofer.de )
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”. www.offecct.se
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.
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.
www.padlab.com
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.
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.
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
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.
www.loop.ph
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.
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.
www.sensingplaces.com
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