Materialul viitorului. Mai rezistent decât oțelul, mai ușor decât plasticul, lesne de produs cantitativ
Inginerii chimiști de la MIT au creat un nou material care este mai rezistent decât oțelul și la fel de ușor ca plasticul. Noul material a fost creat printr-un nou proces de polimerizare și poate fi produs cu ușurință în cantități mari, anunță CBS Boston.
Utilizarea acestuia poate varia de la componentele mici ale telefoanelor mobile și mașinilor până la construcții mari
Michael Strano, profesor de inginerie chimică la MIT și director al cercetării, a declarat că noul material are proprietăți foarte neobișnuite.
Vom înlocui betonul și oțelul cu structuri din plastic, mai puțin poluante, mai puțin grele, mai maleabile, mai ușor reparabile și înlocuibile? Răspunsul, pe scurt, este că cercetarea stă în acest obiectiv și că există motive pentru a fi optimiști, dar mai este nevoie de răbdare.
”Plasticele, până acum, sunt create prin polimerizare, prin legături care creează lanțuri. Sunt materiale liniare. Și, pentru că sunt liniare, sunt insuficient de rigide pentru utilizări precum construcții. La MIT, ceea ce au realizat este ca acele legături dintre molecule, care până acum mergeau mereu, să zicem, de-a lungul axei Y, să meargă în două direcții, de-a lungul axei Y și a axei X. Legăturile sunt puțin mai slabe, dar tot astfel, compensează rigiditatea care se obține prin crearea legăturilor perpendiculare.”, spune Victoria Rigual, profesor și cercetător la Departamentul de Ingineria Chimică și a Materialelor de la Universitatea Complutense din Madrid
-Este această inovație ceva neobișnuit?
-Nu. Echipa cu care lucrez la Madrid face ceva asemănător cu rășinile pentru a crea o evoluție a hârtiei care are calități de rezistență diferite de ceea ce știm în prezent.
– Și ce beneficii promite un plastic capabil să înlocuiască betonul?
Primul, mediul. Deși discuția despre încălzirea globală s-a concentrat până acum pe gazele derivate din mobilitate, industria construcțiilor este cea care este responsabilă pentru 38% din emisiile globale de CO2. Informațiile MIT nu oferă date, dar sunt sigur că cuptoarele de turnare ale noului material nu vor depăși 100° centigrade. Lucrăm la 80º, de exemplu. Pentru a face beton se folosesc cuptoare care merg până la 800º și până la 1.000º. Este un proces foarte toxic.
„Betonul lucrează de mult timp pentru a îmbunătăți amprenta asupra mediului și sunt sigur că există un drum înainte, un potențial de îmbunătățire. Oțelul, care se bazează mult mai puțin pe un proces chimic, nu are această cale de îmbunătățire în față. Pe de altă parte, oțelul poate fi reciclat mai bine decât betonul, care poate fi reutilizat ca material de umplutură doar într-un procent limitat”, explică și arhitectul Mariano Molina, profesor de Structuri la Universitatea San Pablo CEU.
Dar, cu cât betonul devine mai eficient din punct de vedere ecologic, acesta va fi întotdeauna un material problematic ca rezistență.
Al doilea beneficiu: arhitectura în sensul său cel mai elementar, utilizarea spațiului.
Stâlpii din beton armat care susțin casele noastre au astăzi o dimensiune minimă de 25 pe 25 de centimetri și nu sunt de obicei despărțiți de mai mult de cinci metri. In plus, peretii sunt livrati cu o grosime minima de 15 centimetri latime, chiar daca nu au o functie structurala.
Dar promite noul plastic dur al MIT să reducă aceste servituți?
„Permite spații mai bune și permit mai multă utilizare”, spune Beatriz Gil, șeful laboratorului Școlii de Arhitectură a Universității din Navarra.
„În realitate, există deja experimente, arhitecturi care au fost realizate cu tehnici aeronautice care merg pe această linie. Un prototip pe care firma japoneză de construcții Takenaka l-a realizat cu aluminiu sau cabina printată 3D pe care au prezentat-o la Amsterdam în urmă cu câteva luni… Ce se întâmplă este că, deocamdată, asta necesită o muncă istovitoare, aproape manuală. Este ca Guggenheim. Este posibil să construiți ca Guggenheim? Da, dar pe baza a milioane de ore de redactare: o astfel de construcție este posibilă doar pentru proiecte foarte unice. Dacă găsim materialele care facilitează acest mod de construcție și procesele industriale de fabricație, poate că da, vom merge la o schimbare semnificativă”.
Gil explică, pe scurt, că este ușor să ne imaginăm o arhitectură mai organică și mai puțin abstractă datorită revoluției materiale deja intuite: forme complexe, neregulate, senzuale…
În urmă cu câteva luni, Reiner de Graaf, partenerul Rem Koolhaas din studioul OMA, a explicat pentru EL MUNDO că noile tehnici de construcție precum construcția prin imprimare 3D, rapide și potențial ieftine, l-au determinat să-și imagineze o revenire la ornamentație, marea absență a arhitecturii secolului trecut.
„De fapt, ultima mare revoluție tehnologică pe care am avut-o în construcții a fost în secolul al XIX-lea, când am trecut de la construcția cu pietre la oțel și beton. Nu construim altfel decât a construit Le Corbusier”. Secolul XX, cu toate progresele sale, a rămas în urmă la construcție”, explică Mario Molina.
„La MIT există proiecte grozave despre grafen, pe beton cu emisii reduse și sisteme de imprimare”, spune Antón García Abril, arhitect din Madrid și profesor la MIT însuși. „Dar cred că schimbarea, până acum, a venit mai mult din industrializare și componentizare”.
Cu toate acestea, Ingo Bürgert, inginer și cercetător la Școala Politehnică de Stat din Zürich (ETH), explică cum în lumea noastră apar deja schimbări materiale:
„Pe termen mediu, văd mai multe construcții cu lemn, mai mult beton reciclat, mai mult ciment cu emisii scăzute de CO2, mai mulți hibrizi lemn-beton… Pe termen lung, cred că vor fi evoluții îmbunătățite. Noi produse din lemn, rate ridicate de reciclare și reutilizare și noi materiale de construcție inteligente și funcționale pentru clădiri inteligente și eficiente din punct de vedere energetic.”
”De asemenea, cred că clădirile rezidențiale și apartamentele din viitor vor fi mult mai mici.”
Care sunt incertitudinile care pot întârzia sau minimiza schimbarea?
„Va trebui să verificăm comportamentul noului material în condițiile termice în schimbare. Va trebui să vedem dacă este ignifugă și dacă nu se deformează la temperaturi ridicate. Polimerul pe care îl citează MIT este poliamida. Disponibilitatea poliamidei va fi, de asemenea, decisivă”, explică Victoria Rigual.
„Va trebui să verificăm dacă un astfel de material vibrează sau nu”, adaugă Mario Molina.
„Există materiale precum oțelul care, deși sigure, vibrează puțin. Și oamenilor nu le place să o perceapă, desigur.”
