Espera-se que até 2050 o rápido esgotamento de matérias-primas deixará o mundo sem areia e aço suficientes para construir concreto. Por outro lado, o custo de construção continua subindo, com um aumento entre 5% e 11% em relação ao ano passado. E em relação ao seu impacto no meio ambiente, a indústria da construção civil ainda responde por 23% da poluição do ar, 50% das mudanças climáticas, 40% da poluição da água potável e 50% dos resíduos de aterros sanitários. Evidentemente, a indústria da construção civil, o meio ambiente e os humanos estão enfrentando vários desafios que são influenciados uns pelos outros, mas é o ser humano que está em maior desvantagem.
Como resposta a desafios globais como mudanças climáticas, discriminação e vulnerabilidade física, designers e engenheiros de todo o mundo desenvolveram materiais de construção inovadores que colocam o bem-estar humano em primeiro lugar em projetos urbanos, de arquitetura e de interiores.
Não é surpresa que o design tenha se tornado um contribuinte essencial para os processos científicos de desenvolvimento de materiais. Desde o início da humanidade, os materiais moldam a humanidade, trazendo ferramentas que avançaram as estruturas sociais, econômicas e civis dos humanos. Avançando para as necessidades dos tempos modernos e da evolução, designs inovadores, juntamente com materiais e tecnologias de ponta, estão moldando indústrias, economias e, por fim, o futuro. A última década, no entanto, viu um foco sem precedentes no bem-estar humano, seja físico, emocional ou mental, que se tornou um ponto de partida para o desenvolvimento de novos materiais.
O cimento/concreto emissor de luz tem sido um dos materiais de construção mais abrangentes na última década. Junto com sua capacidade de iluminar rodovias, estradas e ciclovias à noite sem o uso de eletricidade, garantindo a segurança dos pedestres, compensando também o baixo desempenho ambiental do material. Recentemente, estudantes de engenharia da Universidade Americana do Cairo desenvolveram um concreto bioluminescente, que absorve a luz solar e emite sua energia à noite como raios de luz “para reduzir a enorme quantidade de energia usada na iluminação de rodovias e sinalização de rua necessária para passeios seguros”. O concreto que brilha no escuro há muito é considerado uma solução significativa para o impacto da indústria da construção civil na crise climática. Inicialmente desenvolvida pelo Dr. José Carlos Rubio da Universidade de São Nicolau de Hidalgo de Michoacan, no México, a inovação modifica a microestrutura do cimento para eliminar os cristais para que, uma vez combinados com a água, se transformem em gel, absorvam energia solar, e a liberem em forma de luz.
Embora cada material de construção tenha sua própria vida útil, a maioria deles, especialmente os compósitos, tendem a se deteriorar após vários anos de carga e exposição a fatores externos. A deterioração aparece por meio de rachaduras, mas em certos casos os danos podem ser invisíveis, criando um risco físico para as pessoas. Enfrentando esse dilema, os pesquisadores da ETH Zurich, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Friburgo, desenvolveram um novo tipo de laminado que muda de cor assim que o material é deformado. Visando desenvolver novas técnicas para a detecção precoce de danos ou possíveis falhas de determinados materiais, o laminado compósito é composto por camadas alternadas de um polímero plástico e madrepérola artificial.A madrepérola é desenvolvida exclusivamente pelo Laboratório de Materiais Complexos, e é modelada na casca do mexilhão, com várias placas de vidro compactadas e dispostas paralelamente, tornando-a extremamente dura e resistente à quebra. A segunda camada consiste em um polímero com uma molécula indicadora a mais. Esta molécula é ativada assim que o polímero é esticado, alterando sua fluorescência. Quanto mais o material se estica, mais dessas moléculas são ativadas, levando a uma fluorescência mais intensa.
O Japão, que é altamente propenso a terremotos, começou recentemente a usar as hastes CABKOMA no exterior de seus edifícios. Conforme visto na sede da Komatsu Seiren da Kengo Kuma, este composto termoplástico de fibra de carbono é usado especificamente para fins de resiliência, protegendo as estruturas contra terremotos. Além das suas características estéticas, é o reforço sísmico mais leve do mundo com alta resistência à tração.
Para detectar quando os usuários estão andando na calçada, a empresa de micromobilidade Lime criou sua própria tecnologia de detecção de calçada baseada em câmeras. Embora o projeto fique a cargo das cidades escolher entre alertar audivelmente os passageiros, realmente desacelerá-los, ou ambos, as duas funções estão disponíveis. Faz tempo que as cidades culpam as empresas de micromobilidade e os motociclistas por andar nas calçadas, mas raramente tomam a iniciativa de investir em ciclovias protegidas. Isso fez com que várias operadoras grandes implementassem alguma forma de sistema avançado de assistência ao condutor (ARAS) nos últimos anos.
Como resposta à atual crise climática, especialmente considerando que a indústria da construção civil contribui para 23% da poluição do ar, arquitetos e designers têm tomado grandes medidas para reduzir a pegada de carbono durante e após a construção. “Breathe Bricks”, ou tijolos que absorvem a poluição, são uma alternativa eficaz aos tijolos convencionais, desenvolvidos por Carmen Trudell, professora assistente da Escola de Arquitetura de Cal Poly San Luis Obispo. Inspirados na "filtragem ciclônica" dos aspiradores de pó, esses tijolos seguem o princípio da filtragem do ar, filtrando o ar externo, separando os poluentes e poeira, transferindo-o para o interior da estrutura. Os tijolos têm a forma de um bloco de concreto poroso com poços internos e um design facetado para direcionar o fluxo de ar dentro da unidade.
Após a pandemia, quase todos os setores da indústria lançaram seus próprios produtos "antibacterianos", e o setor de design de interiores não foi exceção. Várias empresas de tintas desenvolveram tintas para interiores, para paredes e móveis, com tecnologias desinfetantes patenteadas que supostamente matam 99% de certas bactérias que pousam em sua superfície após algumas horas de exposição. De fato, o tamanho do mercado de tintas e revestimentos antimicrobianos deve crescer de 3,7 bilhões de dólares em 2020 para 9,54 bilhões em 2029, indicando seu impacto positivo sobre os usuários.
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