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El increíble material que jubilará al vidrio en la construcción

Jorge Iván Campos|julio 3, 2024

 

Una vez más China sorprende al mundo con un nuevo material constructivo altamente sostenible

 

Cada día que transcurre, el fenómeno de la virtualidad o de lo que parece irreal, nos sorprende con un novedoso y revolucionario desarrollo tecnológico. En efecto, en los últimos años mucho viene hablándose de la madera transparente como material de última generación que podría cambiar la industria de la construcción, de los muebles etc. Y pese a las bondades y versatilidad de la madera, lograr un material como éste, presenta grandes desafíos, tanto por la madera en si misma, como del proceso de transformación, por parecer excesivamente costoso.

En esa perspectiva y con la mira puesta en la sostenibilidad, no son pocos los que se han dado a la tarea de buscar un sustituto del vidrio de sílice que tradicionalmente se realiza a partir de arena, que es un material o recurso natural no renovable. El vidrio de sílice que está presente en los ventanales de las edificaciones pero también en dispositivos como las placas solares tienen una producción anual en todo el mundo de unas 130 millones de toneladas, pero sigue enfrentando retos como su fragilidad o las emisiones de gases de efecto invernadero que genera durante su proceso de fabricación.

No de ahora, sino desde hace unos años, la madera transparente le está pisando los talones al vidrio. Marinero (2024) reseña que es algo que se lleva planteando desde que el botánico alemán Siegfried Fink logró crear en 1992 una madera transparente blanqueando los pigmentos de las células vegetales. Desde entonces se han llevado a cabo diversas investigaciones como la que consiguió un material más fuerte que el plástico y más resistente que el vidrio a partir de la madera.

Pero, siguiendo a Teneche (2024), la madera plantea algunos problemas. Es mucho más inflamable que el vidrio y es muy solicitada, por lo que las existencias tardan mucho en reponerse. Por eso científicos chinos de la Universidad Central del Sur de Silvicultura y Tecnología (CSUFT) de China, iniciaron un nuevo estudio recurriendo al bambú, el que los llevó a crear el bambú transparente ¿Pero en que consiste esta nueva tecnología? ¿Cuáles son sus virtudes y beneficios? ¿Cuáles serán los efectos en la construcción y el medio ambiente?

 

El bambú transparente

Se trata de un nuevo material -proveniente del natural y sostenible bambú- de construcción transparente, repelente al agua y que suprime el humo, como lo reseña Omar D. (2024). Además de estos atributos, es ignífugo -retardante del fuego- y un excelente aislante, lo que permite una climatización con un mínimo gasto de energía. Este nuevo material es un adecuado sustituto del vidrio en las edificaciones y es altamente sostenible en su fabricación.

Los científicos chinos Yiqiang Wu y Caichao Wan optaron por seguir la huella de la madera transparente acudiendo a la alternativa del bambú por ser éste una plantación de rápido crecimiento, altamente renovable, con una elevada resistencia a la humedad, flexible y más barato. En declaraciones públicas, ellos expresaron «Creamos un nuevo compuesto de bambú transparente, retardante de llama, supresor de humo y superhidrófobo…no podemos pedir más».

Estos científicos identificaron el bambú como la mejor alternativa para la producción de placas de vidrio a partir de madera transparente, en tanto que esta especie registra una rápida tasa de crecimiento y regeneración, lo que le permite alcanzar la madurez y ser utilizado como material de construcción en 4 a 7 años, con una producción 4 veces superior a la madera por acre -medida equivalente a 0,40 hectáreas-, además de haberse comprobado su excepcional eficiencia y resistencia.

Paneles de vidrio en una fábrica
Fuente: elespanol.com – Cortesía iStock

 

Proceso de transformación

Reseña Teneche que en esa dirección los científicos están eliminando químicamente la lignina -heteropolímero que forma la parte leñosa de las plantas y que da el tono marrón a la madera- de las fibra de madera y tratan el material restante con plexiglás -resina sintética que tiene el aspecto del vidrio- o epoxi -resina sintética y resistente formada por un átomo de oxígeno que funge como puente de dos de carbono contiguos-, dando como resultado un material transparente, renovable y tan o más resistente que el vidrio, pero más ligero y mejor aislante térmico.

Parafraseando a Seguí (2024), para transformar el bambú natural al bambú transparente, el proceso comienza con la eliminación de la lignina, lo que incrementa la porosidad del bambú y permite un mejor tratamiento posterior. Tras ello, queda un esqueleto blanco lechoso de células huecas que sigue siendo opaco, porque las paredes celulares desvían la luz de forma distinta a como lo hace el aire.

Después se inyecta el bambú con silicato de sodio líquido mediante una técnica de impregnación al vacío, tratamiento esencial para modificar la refracción de la luz en el bambú y hacerlo transparente -de manera similar a los paneles solares transparentes-. Finalmente se aplica un tratamiento hidrofóbico para mejorar la resistencia al agua y otras propiedades superficiales.

Seguí anota que el sustrato realmente queda conformado por una capa superior de silano – hidruro de silicio (IV), compuesto químico cuya fórmula es SiH4, análogo del metano, pero derivado del silicio-, una capa intermedia de dióxido de silicio (SiO2) formada mediante hidrólisis-condensación del silicato de sodio en la superficie, y una capa interna de metasilicato de sodio (Na2SiO3).

Este tratamiento no solo aporta transparencia al bambú, sino que también le confiere propiedades como la hidrofobicidad, alcanzando un ángulo de contacto de hasta 154.7º, y mecánicamente, cuenta con un módulo de flexión de 7,7 GPa y un módulo de tracción de 6,7 GPa.

Proceso de transformación del bambú
Fuente: nerdizmo.ig.com.br . Cortesía science (con intervención particular)
Virtudes del bambú transparente
Fuente: nerdizmo.ig.com.br . Cortesía science (con intervención particular)

 

Beneficios y ventajas

El bambú transparente ofrece tres ventajas distintivas sobre el vidrio de sílice tradicional:

  • Sostenibilidad: su materia prima proviene de un recurso natural abundante y renovable que se alinea con los objetivos de sostenibilidad ambiental.
  • Transmitancia de luz y privacidad: ofrece alta transmitancia de la luz sin ser 100% transparente. Garantiza privacidad al mismo tiempo que permite la entrada de luz natural.
  • Propiedades térmicas y de regulación de humedad: su baja densidad y su excelente capacidad para regular la temperatura y la humedad, lo posicionan como una alternativa prometedora al vidrio convencional.

 

Otros destinos o usos

Los investigadores además han logrado establecer que el bambú transparente no solo podría servir con creces a los proyectos inmobiliarios, sino que también se constituye en una seria opción para la industria de energías renovables. Resultados de algunas de estas investigaciones publicadas en la revista Research, demuestran su viabilidad no solo para sustituir elementos como las ventanas, sino también su utilidad como sustrato para células fotovoltaicas perovskita, destinadas a sustituir en un futuro próximo a las placas solares de silicio convencionales.

Sus elevados valores de transmitancia luminosa conducen a una mejora de más del 15% en la eficiencia de conversión de energía, lo que permitirá producir paneles solares más potentes y resistentes. Los investigadores chinos comprobaron su potencial para ser la capa de gestión de la luz de las placas solares del futuro, con una transmitancia luminosa del 71,6% y un valor de niebla del 96,7%, que se traducen en una notable mejora del 15,29% en la eficiencia de conversión de energía.

Pues bien, una vez más los chinos nos sorprenden con este nuevo avance tecnológico, que evoluciona del precursor creado por un biólogo alemán. Un producto que no solo puede ser altamente tributario para la industria inmobiliaria sino también potencialmente efectivo para la industria de las energías renovables. Desde todo ángulo, promete ser costo eficiente y apreciablemente sostenible, por los atributos de su materia prima, el bambú, que es un material vegetal cultivable de rápido crecimiento y maduración, al igual que fuertemente regenerativo.

Fuente: ecoticias.com

 

Referencias

Por: Jorge Iván Campos

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