Existe uma distância separando a ciência dos materiais e a construção de edifícios reais. Pode levar décadas até que um avanço em engenharia passe do laboratório para um canteiro de obras. Mas à medida que arquitetos e engenheiros enfrentam desafios maiores – terremotos, escassez de recursos, e custo – emerge uma nova geração de materiais inteligentes.
No último mês, vimos uma série de estudos fascinantes, alguns dos quais ainda estão muito longe da realidade fora do laboratório. Ainda assim, estes projetos nos mostram os rumos da ciência dos edifícios, e como nossos prédios podem ser daqui a alguns meses, anos ou mesmo décadas.
Tinta que pode sentir rachaduras em uma estrutura
Uma equipe da North Carolina State University e da University of Eastern Finland está desenvolvendo uma tinta condutora de eletricidade para detectar fissuras em um edifício. Em um estudo publicado em junho, os pesquisadores explicam como funciona o sistema.
Primeiro, os eletrodos são colocados na superfície do edifício. Em seguida, a tinta condutora é aplicada sobre eles. Depois disso, passa-se uma corrente através dos eletrodos em diferentes combinações, e um algoritmo complicado pode determinar se o potencial elétrico mudou – e onde isso aconteceu.
Este tipo de tinta pode ser de valor inestimável para edifícios mais antigos ou em zonas sísmicas. Ou, como aponta o Global Construction Review, ela poderia ser usada para monitorar fissuras estruturais em usinas nucleares.
Cordas de fibra de carbono que duplicam a altura dos arranha-céus
Um grande entrave para arranha-céus chegarem a alturas maiores é a tecnologia de elevador: a partir de uma certa altura, a corda de aço necessária para puxar as pessoas para cima torna-se muito pesada, e isso faz disparar o número de elevadores necessários para chegar ao topo.
A Kone, uma empresa finlandesa sobre a qual falamos aqui, desenvolveu uma alternativa: uma corda feita de fibra de carbono que é 90% mais leve e poderia sustentar elevadores até duas vezes mais altos que o limite atual.
Ela se chama UltraRope, e poderia permitir elevadores com até um quilômetro de altura. Ela também vai mudar a manutenção dos elevadores, pois dura o dobro do tempo que cabos de aço comuns.
Plástico que brilha com o vento
Certos materiais brilham após passarem por algum tipo de estresse físico; isso se chama mecanoluminescência. Uma equipe do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk (Coreia do Sul) criou um material assim combinando plástico a um “fosforescente colorido, feito de sulfeto de zinco envernizado com cobre”, de acordo com o PhysOrg.
Para os não-químicos, a combinação resulta em uma luz branca quando passa por tensão mecânica. A fim de aproveitar a energia eólica, os pesquisadores moldaram o plástico em tubos: quando o vento bate, a superfície dos tubos se agita e aparece a luz.
É fácil imaginar como este material, embora ainda longe de ser uma realidade fora do laboratório, poderia mudar os edifícios. Imagine fachadas que se acendem ao vento, ou sinalizadores que brilham para transmitir informações sobre as condições meteorológicas.
Células solares completamente invisíveis
Se você já esteve em uma sala com painéis fotovoltaicos nas janelas, sabe que é fácil reconhecê-los pela cor de arco-íris cintilante das células. Pesquisadores da Michigan State University (EUA) desenvolveram um tipo totalmente diferente de “concentrador solar”, que pode ser disposto em camadas sobre qualquer janela.
O material tira vantagem de comprimentos de onda não-visíveis de luz – ultravioleta e infravermelho próximo – direcionando-os para as células solares embutidas nas extremidades dos painéis. O resultado é um material que pode obter energia da luz solar em qualquer situação prática: nas telas de smartphones, em janelas e até portas.
Bambu que pode ser tão resistente quanto aço e concreto
O bambu tem custo baixo, cresce rapidamente e é surpreendentemente forte. É por isso que uma equipe do MIT estuda como usá-lo na construção. Liderado pela professora Lorna Gibson, o projeto testa como e por que o bambu é tão estruturalmente avançado.
Eles descobriram que o material nas extremidades de uma haste de bambu é, na verdade, mais denso e mais forte do que o material no meio. Assim, eles planejam usá-lo para criar um material secundário de construção, como madeira compensada, para fazer casas e edifícios mais resistentes, mais baratos e com menor impacto ambiental.
Foto: meanep/Shutterstock
Tijolos inteligentes que agem como Lego
O Lego, além de ser divertido, é uma solução muito brilhante para arquitetura pré-fabricada. Não só eles se encaixam rapidamente e deixam zero resíduos, como os pinos poderiam fornecer espaço extra para fiação, encanamento, e até mesmo reforço estrutural.
É por isso que uma empresa chamada Kite Bricks quer usar o Lego como base para um material de construção real chamado Smart Bricks. Esses tijolos de concreto moldado se encaixam entre si – assim como o brinquedo – e possuem uma camada de material semelhante à argamassa para ficarem firmes.
Os “pinos” de cada tijolo, no entanto, são abertos e podem conter vergalhões para darem um maior reforço estrutural. Além disso, um dos lados de cada tijolo pode ser removido para que você possa acessar a fiação e tubulação interna. A empresa ainda está terminando de levantar o capital para produzir estes blocos, mas é projeto fascinante.
Papel de parede que carrega seu smartphone
O som pode transmitir energia, e uma startup chamada uBeam quer transformar essa tecnologia em um produto real. Funciona assim: um transmissor pega a energia elétrica e a transforma em ultrassom. Um receptor no seu dispositivo sem fio – um smartphone, por exemplo – capta este áudio e o transforma de volta em energia elétrica. Você seria capaz de carregar qualquer dispositivo enquanto anda por sua casa.
O uBeam está se concentrando em colocar esta tecnologia no papel de parede, e é fácil imaginar como estes transmissores poderiam, no futuro, ser incorporados em todo tipo de material e lugar – tornando-se tão onipresentes quanto o Wi-Fi.
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