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• Lizeth Rojo

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FACULTAD DE ARQUITECTURA PROPIEDADES Y COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA

INVESTIGACION:

NUEVOS MATERIALES Y TECNOLOGIAS 1. Polímeros, policarbonatos y metacrilatos Los polímeros en la construcción La evolución de este sector ha sido lenta hasta la mitad del siglo pasado, pero a raíz de la “revolución del plástico” la sociedad y este sector sufrieron un cambio excepcional con la entrada de los polímeros sintéticos. Gracias a que los arquitectos, ingenieros y especialistas del sector empezaron a adquirir conocimientos de las ventajas que pueden brindan estos polímeros, hoy en día nos podemos beneficiar de múltiples y diferentes aplicaciones en la construcción y equipamiento de una vivienda y resto de obras públicas. Además, otro objetivo de estos profesionales es la de conseguir un equilibrio entre las necesidades de construcción de la población y la protección del medio ambiente, así como de la salud de sus habitantes. Estos polímeros resultaron ser materiales idóneos para satisfacer todas estas necesidades debido a sus características particulares. En general serían las siguientes: Durables y resistentes a la corrosión, por ello se aplican en elementos que están expuestos al aire libre pudiendo durar décadas. Aislantes tanto de frío como del calor, lo cual permite el ahorro de energía, y también aislantes acústicos. Muy ligeros frente a otros materiales usados en la construcción, siendo así manejables y fáciles de transportar y almacenar. Tienen buena relación costo / beneficio La mayoría (a excepción del PVC) son respetuosos con el medio ambiente, se pueden reciclar, reutilizar o trasformar en una fuente de energía. Estas son las características generales, pero luego cada uno posee propiedades particulares que hacen que sean más adecuados para unas aplicaciones que para otras. 0

Existe una gran variedad de polímeros usados en la construcción, pero los más utilizados son el PVC, PSE, PU, y PE (alta y baja densidad), geotextiles, acrílicos

Aplicaciones En el siguiente cuadro se resume la mayoría de estos polímeros explicando sus características y sus aplicaciones en este sector:

POLÍMERO CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES

PVC

PU

APLICACIONES

Versatilidad, ligero, resistente a la intemperie, Alta tenacidad (soporta altos requerimientos mecánicos), fácil instalación, Baja toma de humedad (cañerías), Resistente a la abrasión, al impacto, y a la corrosión, buen aislante térmico, eléctrico y acústico, no propaga llamas, resistente a la mayoría de los reactivos químicos, duradero... Sin duda es el más utilizado.

Membranas para impermeabilizar suelos, sobre todo en una gran variedad de cañerías tanto de domicilios como públicos. Electricidad: recubrimiento aislante de cables, cajas de distribución, enchufes. Recubrimiento de paredes, techos, piscinas.Alfombras, cortinas tapizados, ventanas puertas, persianas muebles de exterior e interior, mangueras, carpas y recintos inflables.

Resistente a la corrosión, Flexibilidad, ligero, no tóxico, alta resistencia a la temperatura, propiedades mecánicas y productos químicos.

Sobre todo, su uso en construcción se basa como materiales de aislamiento, en techos, cañerías. Paneles

EJEMPLO

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EPS y PS

Baja conductividad térmica, gran capacidad aislante (térmico), resistencia a la compresión, alto poder de amortiguación, fácil de trabajar y manipular, estabilidad a bajas temperaturas y soporta también altas temperaturas (cañerías de agua fría y caliente)

HDPE

Resistente a las bajas temperaturas Ligero, impermeable, flexible duradero, siendo así de bajo mantenimiento y económico

LDPE

Características similares, Flexible, ligero transparente, impermeable, económico

Se basan fundamentalmente en aislamientos sobre todo térmicos, en cañerías, suelos flotantes, ladrillos, techos, paredes y suelos, en hormigón liviano. Construcción prefabricada, sistemas de calefacción, cámaras frigoríficas. Espuma de EPS se utiliza como relleno de vacío por ejemplo en puentes reduciendo peso total. Recubrimiento de cañerías, como aislante ya que el HDPE aguanta de20ºC a85ºC. Revestimiento de cables. Caños para gas, telefonía, agua potable, minería… Laminas plásticas para aislamiento hidrófugo. Revestimiento para suelos, recubrimiento de obras en construcción (cobertores de seguridad). Protección, tuberías para riego.

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PP

Es el más ligero de todos los materiales plásticos buenas propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. Alta temperatura de reblandecimiento, óptima resistencia química, a la abrasión, impermeable, larga vida útil…

PC

Inerte, alta resistencia a la temperatura, propiedades mecánicas, y productos químicos

PET

Gran resistencia al impacto transparente ligero impermeable

Alfombras, cañerías e instalaciones de agua fría y caliente, cajas de electricidad, enchufes, Sacos y bolsas para cargar cemento y arena y otros materiales granulados o en polvo. Se distinguen por que repelen el agua, no se ensucian ni pudren y son resistentes a la luz. Membranas de asfalto modificado para techos, fibras de PP para reforzar. Ideal para elementos de electrodomésticos. En maquinaria para la construcción. Se utilizan como “vidrios” de seguridad, como vallas y cercos de seguridad transparentes.

Carteles y exhibidores por su resistencia a la radiación UV, el viento, clima... Alfombras, cortinas, muebles de exterior

Hay otros materiales poliméricos menos usados, pero importantes también como son el PMMA que por su aspecto vítreo se emplea para realización de rótulos, lámparas, muebles y otros elementos decorativos. También podemos nombrar el poliacetato de vinilo que se emplea mucho como adhesivo así como en masillas, pavimentos y pinturas. 3

Poliesteres, se utilizan en carrocerías, estructuras ligeras, placas para cubiertas, depósitos... Poliamidas como aislantes eléctricos y como fibras textiles de tapicerías en decoración. Todos estos materiales tienen muchas ventajas a la hora de hacernos más fácil y cómoda la vida. A la vez, la mayoría son no contaminantes y respetuosos con el medio ambiente, pero hay algunos que no cumplen esto, es por ejemplo el caso del PVC. A pesar de ser el material plástico más usado en este sector es el que presenta más inconvenientes ya que en su obtención participan sustancias tóxicas. Además cuando se elimina va a los vertederos o incineradoras (emitiendo sustancias tóxicas al aire (cloro). Aunque es un material perfecto por sus propiedades y aplicaciones también conlleva riesgos lo que implica buscar otro material que lo pueda sustituir. Policarbonatos El policarbonato es un material tecnopolímero cada vez más utilizado en la construcción de edificios y viviendas, especialmente en cerramientos y fachadas. Esto se debe principalmente a la transparencia que lo define, la cual permite aprovechar la luz natural del sol, reduciendo el gasto de energía derivada del uso de luz artificial. El policarbonato permite así crear paños aislantes transparentes o traslúcidos con una gran relación interior-exterior. Característica que los arquitectos agradecemos y nos permite una gran libertad en el diseño de viviendas y otros edificios. Se trata de un material muy resistente frente a los golpes, prácticamente irrompible y, sin embargo, muy ligero, lo cual facilita y abarata su coste de transporte. Una de sus mayores ventajas es su durabilidad. El policarbonato aguanta perfectamente el paso del tiempo a través de los años gracias a su composición, la cual permite a este material resistir la erosión natural y la provocada por los rayos ultravioleta. En forma de lámina tiene tres presentaciones comunes:  lámina sólida – también llamada monolítica.  lámina celular -también conocida como alveolar.  lámina acanalada sólida.

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Sus usos y aplicaciones van mucho más allá del cerramiento de nuestros edificios. Entre algunos de sus usos más socorridos están sus aplicaciones a la mampostería, utilizándose como juntas de unión; también como refuerzo para bóvedas en naves industriales, grandes almacenes o centros comerciales, gimnasios y piscinas. Algunos de sus otros muchos usos en la arquitectura y construcción son los siguientes:        

Muros cortina Fachadas translúcidas, decorativas y funcionales Fachadas y paredes translúcidas con un alto aislamiento térmico Cubiertas Lucernarios Dientes de sierra Ventanales Marquesinas

Por último, las placas de policarbonato son también reciclables, constituyendo así una de las alternativas más sostenibles a la hora de construir la fachada u otros elementos, en resumen, de un material de construcción económico y ecológico con propiedades aislantes que lo convierten en un material idóneo para colocar en cerramientos y fachadas de una manera rápida y fácil sin sacrificar por ello ninguna de las características deseables en la arquitectura moderna más contemporánea.

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Metacrilatos El Metacrilato, también conocido por el nombre de polimetacrilato o acrílico, es un material acrílico, que procede del acetileno mediante formación de acrilato de metilo y polimerización de éste último. Se conoce comercialmente como Vidrio acrílico o Plexiglass. Se fabrican en placas de hasta 2 metros de ancho y más de 3 metros de largo. Las placas extrusionadas tienen 4 mm de espesor y la longitud que se necesite. Características principales: Material ligero con una densidad de 1.180 kg/m3 Buena resistencia mecánica y estabilidad Transparencia comprendida entre el 85 y el 92% Resistencia a la rotura siete veces superior a la del cristal, a igualdad de espesores  Puede soportar sobrecargas de 70 kg7m2  Resistencia a los agentes atmosféricos  Es fácilmente rayable    

Las ventajas de este material son muchas. Últimamente encontramos muchos diseños, colores y acabados en las planchas que abren un mundo de posibilidades para su uso en arquitectura y decoración. Construcción: mamparas, cubiertas transparentes, claraboyas, lucernarios, vitrinas etc. Decoración: mesas, lámparas, apliques y mobiliario en general. Tiradores, regalos, cristaleras etc Luminotecnia: Anuncios luminosos, señales de tráfico, columnas luminosas etc. 2. Fibra de carbono La fibra de carbono es un material relativamente nuevo, pero su uso se ha hecho ya habitual en varios sectores productivos. Uno de esos sectores es, cómo no, la arquitectura. Y más específicamente: la arquitectura modular, cuyo proceso de 6

fabricación industrializada permite la introducción de base de la fibra de carbono como material constructivo. Pero, ¿qué es eso de la Construcción Industrializada? La Construcción Industrializada

Entre los diferentes sistemas de construcción industrializada modular existentes actualmente en el mercado español e internacional, podemos hacer múltiples clasificaciones, siendo muy representativa la que estudia el material estructural empleado. Según este criterio y según el modelo utilizado, podemos clasificar muy brevemente, en dos grandes grupos: Sistemas constructivos de estructuras de entramado: más ligero, como la madera o de mayor peso, como el acero. De estructuras de tipo superficial: el hormigón armado Adicionalmente, se pueden desarrollar sistemas mixtos entre uno y otro modelo, pero tratando siempre con materiales de características experimentadas. La construcción modular actual trabaja con estos materiales básicos, presentes en nuestra construcción convencional, innovando no tanto en su composición intrínseca, sino en la puesta en obra de uno u otro material. Siempre en cualquiera de los casos, la limitación de uno u otro sistema viene dado por diversos factores. En el caso de la madera, su limitación principal es su propia vida útil. A pesar de su relativa ligereza, su vida útil puede verse mermada por la presencia de humedad intensa o el ataque de insectos xilófagos. En el caso del hormigón armado, si bien su vida útil puede verse garantizada por su estabilidad frente a los anteriores agentes mencionados, la elevada relación entre su peso para conseguir estructuras resistentes y la limitación en la apertura de huecos son los condicionantes que debe superar en su día a día. Por otra parte, el hormigón 7

ve limitado su comportamiento estructural por su nula resistencia a tracción, haciéndolo depender de las armaduras de acero a considerar. En el caso de acero, se superan las limitaciones de los anteriores materiales, convirtiéndose en el material actualmente experimentado adecuado para su empleo en la construcción de estructuras modulares. Su excelente comportamiento tanto a tracción como a compresión lo hace adecuado a los esfuerzos a los que se verá sometido el edificio en su fabricación, traslado, puesta en obra y vida útil. Por ello, su uso es tan apreciado en la construcción de casas prefabricadas de acero. El peso: limitación de la construcción modular Además de las limitaciones anteriores, el peso de cada uno los módulos que componen el edificio diseñado, es una de las limitaciones más importantes con las que enfrentarse. El peso condiciona desde las propias instalaciones de fabricación – implicando que cualquier empresa que se dedique a construcción modular debe disponer de instalaciones capaces de manipular cargas-, limita el transporte a un precio razonable y su puesta en obra mediante grúas de capacidad moderada por las propias limitaciones de acceso a parcela a un coste moderado.

La construcción modular, se decanta por ello por materiales que sean capaces de compatibilizar una alta calidad de producto con el peso moderado del mismo. Por ello, se emplean sistemas de cerramiento multicapas ligeros, tabiques de cartón yeso, lana de roca o fibra de vidrio, etc, etc. Uno de los elementos definitorios de los módulos constructivos, la estructura, es el que queda por llevar a un grado de evolución todavía superior al actual. Sistemas de estructuras La conformación de la estructura en acero da las mayores posibilidades por su versatilidad y posibilidad de abrir grandes luces y huecos, satisfaciendo las necesidades de la arquitectura y construcción actual. No obstante, el peso todavía continúa siendo una de las limitaciones. La fibra de carbono

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La fibra de carbono es un polímero que se obtiene de calentar sucesivamente a altas temperaturas (hasta 1500 °C) otro polímero llamado poliacrilonitrilo. Este proceso de recalentamiento da lugar a la formación de unas cintas perfectamente alineadas de casi carbono puro en su forma de grafito, por ello su nombre de fibras de carbono. Las principales características de este material compuesto son: Muy elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidad elevado, en el entorno de 230 GPa a 390 GPa, dependiendo del tipo de fibra empleado y de la conformación del composite resultante. 10 veces más resistente a la tracción que el acero; unos 35.500 kg/cm2 contra 4.200 kg/cm2 Baja densidad, unos 1760 kg/m3 en comparación con otros elementos como por ejemplo el acero, de unos 7850 kg/m³ Resistencia a agentes externos. Estable a lo largo del tiempo por su acción. Gran capacidad de aislamiento térmico. Baja conductividad térmica. Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma, cuando se emplea con materiales en el composite que le confieran una matriz termoestable. Como contrapartida, su todavía elevado precio de producción. Las razones del elevado precio de los materiales realizados con fibra de carbono se deben a varios factores de los que ésta depende: La fibra de carbono requiere un proceso de producción que debe realizarse a altas temperaturas, entre 1100 y 2500 º C, durante semanas o meses, dependiendo de la calidad final de la fibra que se desee obtener. Además, dado que debe combinarse con otros materiales que complementen sus propiedades –como resinas- se limita su producción a las cualidades de los hornos y autoclaves más o menos complejos a emplear. Estas fibras de carbono, actualmente están presentes en sectores tales como el automovilístico, el aeronáutico y la construcción. La fibra de carbono en el sector de la construcción

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En sector de la construcción, el empleo de fibras de carbono se circunscribe principalmente a los refuerzos estructurales de diverso tipo. Todos estos refuerzos basan su aplicación en las características de la fibra de carbono y quedan altamente condicionadas por la producción de la misma. De esta forma, en fibra de carbono dentro del ámbito se realizan, principalmente, empleo de bandas a adherir sobre elementos estructurales con patologías previas o bien, ejecutados bajo premisas de cálculo erróneas. En vigas: En caras inferiores para incrementar su resistencia a flexión o en caras laterales, para su resistencia a corte. En muros: para mejorar su resistencia a flexión y cortante. En soportes: pudiendo incrementar las propiedades mecánicas de los mismos sin gran variación de la sección En forjados: aligerados o no, especialmente en la caras inferiores del mismo. En definitiva, hace uso de las propiedades de: Peso muy liviano (mínima carga muerta adicional) Alta durabilidad, anticorrosivo y bajo mantenimiento. Rápida instalación, con el consiguiente ahorro de dinero y tiempo de espera. Mínimo incremento de espesor en la geometría del elemento. Muy flexible, adaptable a todas las formas de los elementos

Existen otros usos, más restringidos, dentro del campo de la construcción como son la sustitución de las armaduras de acero: experimentalmente o en puentes, como la utilización de parrilla de fibra de carbonoque refuerzan al hormigón y sustituyen al armado metálico (Rouingsfor de New Hampshire, EEUU) y el puente el río Assiniboin en Winnipegen en el estado de Manitoba, Canadá). O la conformación de algunos soportes o vigas lineales. 10

El uso de las fibras de carbono en construcción, se limita, actualmente, a un estado muy similar al pasado con el acero. Desde las grapas de hierro entre sillares en la antigua Grecia para vencer al sismo –refuerzos en fibra de carbono para mejorar el comportamiento a sismo de los edificios actuales de hormigón armado-, hasta el uso de soportes puntuales –tales como los soportes en forja modernistas.

La falta de evolución en este sentido no permite que la construcción en general y la modular en particular, puedan beneficiarse de la ligereza de las estructuras resultantes. Es la construcción industrializada modular por su particular dependencia del peso la que más beneficiada saldrá de todos los procesos que terminen por avanzar en los procesos de producción de las composites y, en especial, de desarrollar un proceso de unión o soldadura de elementos fiable y competitivo, así como de procesos de cálculo de estructuras avanzadas. Como consecuencia de ello, para las mismas secciones que en acero, pasaríamos de estructuras resueltas que en acero pueden alcanzar los 10.000 kg a que apenas pesaran unos 2.000 kg y, desarrollando cálculos, a que el peso de la estructura ya sólo fuera anecdótico dentro del conjunto.

3. Aluminio y acero extruido La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas con materiales que son quebradizos, porque el material

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solamente encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento. Además las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente

Sus primeras aplicaciones fueron en la fabricación de tuberías de plomo para la conducción de gas y agua en la Inglaterra Victoriana. La experiencia obtenida en la extrusión de plomo promovió que ya en 1894 se aplicara en la fabricación de perfiles de latón, dando como resultado que en la época actual el proceso sea ampliamente usado en la fabricación de perfiles de formas muy diversas (figura 6.1), no sólo para metales suaves, tales como el plomo y aleaciones de cobre o aluminio, sino también para aceros y aleaciones de níquel, entre otros

La extrusión puede ser continua (produciendo teóricamente de forma indefinida materiales largos) o semicontinua (produciendo muchas partes). El proceso de extrusión puede hacerse con el material caliente o frío. Las ventajas del aluminio dependen en gran parte de su método de fabricación. La extrusión ofrece posibilidades únicas de fabricación y diseño. Con el proceso de extrusión, es posible dar al aluminio casi cualquier forma que se desee. Esto presenta unas posibilidades de construcción y diseño únicas, lo cual es una buena base para crear productos que contribuyan a un desarrollo sostenible. Pueden usarse para multiples aplicaciones, como partes de ventanas o vehículos, o como piezas para otras máquinas que a la vez sirvan a otras industrias o sectores para otros procesos, armaduras, marcos, barras y disipadores de calor entre otros.

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4. Nanotecnología La nanotecnología es la ciencia que se encarga de la miniaturización de la tecnología. Gracias a esta relativamente nueva ciencia se han conseguido, en el campo de los materiales de construcción y la arquitectura, un gran desarrollo tecnológico, logrando materiales más resistentes, con formas imposibles de imaginar hace poco tiempo, más ligeros y un largo etcétera. La nanotecnología nos permitirá dentro de muy poco – en el campo de la arquitectura – construir edificios con formas ahora imposibles y con materiales con unas características desconocidas en la actualidad. La prospectiva en el campo de la arquitectura nos permite augurar a esta disciplina el llegar a cotas inimaginables hace solo pocos años. Dentro de muy poco será posible que las constructoras construyan edificios cinco veces más altos y que soporten cinco veces más carga de la que lo hacen actualmente. Edificios con paredes y suelos que cambiarán con la luz que en ellos incida; casas de solamente dos pisos que serán trasportables a cualquier lugar; nuestra fecunda imaginación es seguramente la realidad a medio plazo. A medida que se investigue más en la aplicación de la nanotecnología asistiremos al nacimiento de un nuevo concepto de arquitectura desconocido actualmente. Además la arquitectura tendrá que revisar sus presupuestos teóricos después de que muchos materiales de construcción sean desechados por obsoletos. La construcción que se desarrolle en el siglo XXI dependerá de la capacidad que tengan los arquitectos, estudios de arquitectura y empresas en asimilar el nuevo paradigma que está creando la nanotecnología aplicada a la construcción. La investigación en nuevos materiales sólo acaba de comenzar. El impacto de la nanotecnología en nuestra sociedad es más que evidente, con variados e interesantes desarrollos en la industria, la sostenibilidad del medio ambiente, la búsqueda de nuevas fuentes de energía, el desarrollo de innovadores nanotubos de carbono o la llegada de la nanobiotecnología. 13

Materiales nanoestructurados Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión. Existen actualmente metales cuya resistencia es cinco veces mayor que la de sus contrapartes naturales. Hay materiales que cambian de color dependiendo del espectro de luz que se aplique a su superficie, y que se vuelven en algunos casos totalmente transparentes. En el hormigón se aplica nanopartículas de dióxido de silicio (SiO2) para aumentar la vida útil del hormigón y de dióxido de titanio (TiO2) se consigue descomponer compuestos orgánicos y bacterias. El resultado es el de un hormigón blanco, inalterable con el paso de los años.

Así como el empleo de nanotubos de carbono confieren mayor resistencia a la compresión y a la tracción al hormigón. Lo que antes requería una viga de 2 metros de grosor para aguantar correctamente los puentes, ahora sólo requiere 75 cm. Si antes había que esperar 28 días para alcanzar altas resistencias de 80MPa, ahora sólo hay que esperar 1 día. Las vigas pretensadas que antes requerían 3 días y ser curadas con agua al vapor para estar listas, ahora sólo requieren 1 día y no necesitan agua. Los nanomateriales pueden reforzar el acero y el hormigón, evitar que la tierra se pegue a las ventanas, matar bacterias en las paredes de los hospitales, volver a algunos materiales resistentes al fuego, mejorar drásticamente la eficiencia de los paneles solares y de la iluminación interior, e incluso permitir que los puentes y edificios “sientan” las grietas, la corrosión y el estrés que con el tiempo conducirán a fallos estructurales. Permitirá una reducción del uso de los recursos naturales, dado que la cantidad de material que se empleará en estos procesos de producción (donde se ahorren materias primas y recursos energéticos) será mínima. 14

Desarrollo de una pintura con propiedades de auto-limpieza y protección anti-grafiti, no se tratan de pinturas como tal,sino nanocristales que son incorporados en los cristales de los coches,formando una caparepelente de agua.

Recubrimientos de grosor nanométrico que protegen el acero de la corrosión, o material cerámico para tazas de W.C. que presenta una superficie completamente lisa a escala manométrica, lo cual implica que se mantiene limpio y reluciente cada vez que se presiona la bomba de la cisterna, sin necesidad de limpiezas posteriores por parte del usuario. Aplicación en la construcción La nanotecnología ya se ha aplicado en el sector de la Construcción, en la fabricación de aceros y hormigones más resistentes, aportando mejoras en infraestructuras y edificación. Se han desarrollado polímeros integrantes de barreras protectoras en las carreteras que reparan sus propios desperfectos causados por la colisión de vehículos. Igualmente, repara fisuras y oquedades en el hormigón y el asfalto, sin intervención humana, es por eso que vamos a analizar más a fondo estos puntos: Construcción de carreteras La aplicación de la nanotecnología en las carreteras y la construcción también hará posible identificar y reparar de forma automática, sin intervención humana, brechas y agujeros en el asfalto o en el hormigón, y fabricar señales de tráfico que se limpian a si mismas. Se utiliza la nanotecnología para fabricar acero y hormigón más fuertes y para la seguridad vial.

Nano aditivos para el hormigón.

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El propio hormigón de construcción tradicional, pero de micro estructura compleja debe sus propiedades, en gran parte, al gel C-S-H de la matriz cementicia, que no deja de ser un material nano estructurado con propiedades modificadas por una red de poros y micro fisuras, cuyos tamaño pueden variar desde unos nanómetros hasta milímetros. El conocimiento de su nano estructura y las fases del gel permitirán abrir el abanico de productos derivados del cemento con propiedades multifuncionales. El propio hormigón de construcción tradicional, pero de micro estructura compleja debe sus propiedades, en gran parte, al gel C-S-H de la matriz cementicia, que no deja de ser un material nano estructurado con propiedades modificadas por una red de poros y micro fisuras, cuyos tamaño pueden variar desde unos nanómetros hasta milímetros. El conocimiento de su nano estructura y las fases del gel permitirán abrir el abanico de productos derivados del cemento con propiedades multifuncionales.

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5. Materiales reciclados La historia del reciclaje se remonta muy atrás en el tiempo. De una u otra forma el aprovechamiento y la reutilización de los materiales ha estado presente desde los comienzos de la historia del ser humano, aunque las primeras evidencias encontradas datan del año 400 a.C. En el caso de la arquitectura, hay hipótesis acerca del comienzo del reciclaje cuando las civilizaciones empezaron a utilizar el ladrillo de barro como principal elemento estructural, ya que con tal sistema constructivo es posible reutilizar los ejemplares intactos de edificios ruinosos para nuevas construcciones, método al que muchas civilizaciones posteriores recurrieron, como es el caso de los pueblos germánicos. Socialmente, la arquitectura reciclada está estrechamente relacionada con lo manual, autosuficiente, rústico, heterogéneo, natural, colorido y acumulativo, ideas que inducen a la evasión de la ordinaria metrópoli de hormigón para dar pie a la experimentación natural. Características  Económicas: En el caso de usar desperdicios como materia prima de un proyecto, el coste por creación y/o adquisición del material es prácticamente nulo, y si además se toma como módulo estructural uno de dichos elementos (generalmente palés, latas, botellas...), el coste de la mano de obra tanto en montaje como en desmontaje disminuye hasta tal punto que una sola persona puede realizar una obra admirable.  Ahorro energético: Ya que en todas partes se generan residuos, los principales elementos de construcción son extraídos de áreas próximas a la de la obra, con el consiguiente ahorro energético tanto en transporte como en producción. Asimismo, debido a la manejabilidad prestada por dichos elementos, se considera cierta reducción energética también en cuanto a maquinaria de construcción.  Sostenibles: Con lo anteriormente mencionado, la huella ecológica generada por estas iniciativas disminuye exageradamente frente a la de un edificio convencional. Cabe destacar que todo material reciclado puede volverse a reciclar, idea principalmente respaldada por la arquitectura realizada con cartón, un material 100% reciclable.  Adaptables: Los materiales reciclados suelen ser ligeros, flexibles y adaptables al entorno, excepto en el caso de los contenedores de obra o de barco, que son utilizados como elementos estructurales por su resistencia o como cobertura transportable y funcional. 17

Materiales utilizados Entre los materiales reciclados que más se utilizan en la arquitectura efímera destacan, ordenados de mayor a menor demanda: Palés Estos módulos y sus agrupaciones se caracterizan por la economía, facilidad de montaje, adaptabilidad, resistencia, sencillez, sostenibilidad e integración en el entorno urbano, de tal manera que generan espacios naturales, dinámicos, cálidos y confortables, propiedades inherentes a la sucesión de lamas de madera que, además, evocan el bosque del que dichos componentes provienen. Por ello, han sido utilizados para la construcción de envolventes, mobiliario urbano, varios ejemplos de arquitectura de emergenci. Botellas recicladas La agrupación de estos elementos suele darse con fines reivindicativos, puesto que conciencia al ciudadano acerca de la basura generada y de la necesidad de reciclarla, aunque también interesa el potencial que dicha agrupación tiene a la hora de conformar superficies onduladas, aislar de las inclemencias del tiempo, contener líquidos que doten de color y dinamismo al conjunto o generar efectos lumínicos en función de la irradiación solar. Son muy utilizados tanto en pabellones (entre los que cabe mencionar el "Parking Canopy" de Garth Britzman, en Lincoln) como en eventos reivindicativos y colectivos .

Cartón A la hora de generar espacios arquitectónicos efímeros podemos encontrar este material tanto como idea representativa del reciclaje, como en sí reciclado. En ambos casos este material exhibe satisfactoriamente características como ligereza, autoconstrucción, economía, manejabilidad, resistencia, calidez, confort, integración respetuosa con el entorno, facilidad de transporte y facilidad de montaje, aunque en el primer caso los espacios son construidos con el fin de concienciar al usuario acerca del respeto por el entorno natural, la sostenibilidad y la huella ecológica (como es el caso del proyecto "Cartón Expositivo" del estudio Samaruc y Andy Paneque, para la exposición del XIII Certamen de Valencia 18

Crea), mientras que en el segundo se muestran tanto las satisfactorias aptitudes del producto reciclado como la evocación artística de su utilidad anterior . Contenedores de barco Estos elementos han sido utilizados con frecuencia para configurar edificios permanentes, debido principalmente a la facilidad de montaje, a la facilidad de apilamiento como módulos, a su resistencia, a sus capacidades autoportantes, a sus capacidades espaciales y a las posibilidades distribuidoras que sus medidas estándar admiten, de tal manera que han sido ignoradas las cualidades transportables, desmontables, temporales e incluso parasitarias con las que dichos contenedores fueron ideados, importantes detalles que han sido reivindicados en proyectos efímeros como el "Container City" del estudio O+A, para el festival de teatro Over het IJ de Amsterdam, aunque también han sido expuestos con fines ecológicos, experimentales y colaborativos, como se puede observar en ejemplos como el "Cootainer", un invernadero urbano transportable diseñado por Damien Chivialle.

Escombros El apilamiento de materiales de desecho es un procedimiento radical cuyos resultados son generalmente espacios heterogéneos y caóticos que tienen como fundamento la reivindicación y la interacción social. Concretamente, las intenciones a las que generalmente se recurre son o manifestaciones políticas y reivindicativas sobre el modelo de consumo imperante (ideas enfatizadas en proyectos como el de "Eres lo que Tiras" de Basurama, instalado en la playa de Benicássim para el FIB de 2007), o manifestaciones artísticas y simbólicas sobre la temporalidad inherente a todo. Neumáticos Estos objetos pueden ser vistos como módulos apilados para configurar fachadas efímeras y muros de contención o como elementos principales en ciertos eventos urbanos, principalmente con fines lúdicos. Debido a su configuración espacial pueden estar rellenos de tierra comprimida con fines higrotérmicos y estructurales (sistema abordado inicialmente por Michael Reynolds), pero han sido principalmente contempladas su elasticidad, adaptabilidad, ligereza, resistencia y seguridad, características óptimas en instalaciones interactivas (entre cuyos ejemplos destacan los columpios diseñados por Basurama en el proyecto "RUS" de Lima).

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Otros materiales Otros materiales que cabe mencionar son contenedores de obra, sillas, andamios, vasos de plástico, carros de la compra, barquillas, latas de estaño, ropa vieja, contenedores de basura, bolsas de plástico, tuberías de obra, anillas de plástico, barcas en desuso, bombillas fundidas, cabinas telefónicas, carrocería de automóviles, cojines, DVDs, embalajes, latas de comida, paraguas, rompeolas desgastados, tetrabriks vacíos También nuevas tecnologías han descubierto que las colillas de cigarro pueden reutilizarse en favor de la arquitectura. El equipo de Mohajerani descubrió que la introducción de colillas de cigarro en la producción de ladrillos de barro, permitía una reducción del 58% de la energía necesaria para su cocción, disminuyendo su costo de producción. Este nuevo material tiene propiedades mecánicas similares a los ladrillos de barro convencionales, son más ligeros y tienen una mayor capacidad aislante. Además su proceso de fabricación sirve para atrapar en ellos las sustancias contaminantes de las colillas de cigarros.

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