Innovadoras tejas ecológicas logran enfriar construcciones sin electricidad

En un avance que podría revolucionar la industria de la construcción, un equipo de científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), creó azulejos de hongos con una textura inspirada en la piel de elefante, diseñados para reducir el calor en los edificios sin necesidad de consumir energía. Según informó Tech Xplore, están compuestos por un nuevo biomaterial que combina la red de raíces de los hongos, conocida como micelio, con desechos orgánicos.

Este desarrollo se presenta como una alternativa prometedora a los materiales de aislamiento convencionales, que suelen ser sintéticos y conllevan consecuencias ambientales a lo largo de su ciclo de vida.

Innovación en el diseño de azulejos

El equipo de NTU Singapur, en colaboración con la firma local de diseño ecológico y biomimético bioSEA, incorporó una textura rugosa y arrugada a los azulejos, imitando la capacidad de los elefantes para regular el calor a través de su piel.

Los elefantes, que carecen de glándulas sudoríparas, dependen de estas arrugas y grietas para controlar su temperatura corporal. En experimentos de laboratorio, los científicos descubrieron que los azulejos inspirados en la piel de elefante mejoraron la tasa de enfriamiento en un 25% en comparación con un azulejo de micelio completamente plano, y la tasa de calentamiento fue un 2% menor. Además, el efecto de frío de estos azulejos mejoró un 70% en condiciones de lluvia simulada, lo que los hace especialmente adecuados para climas tropicales.

Impacto ambiental y eficiencia energética

De acuerdo con Tech Xplore, la industria de la construcción es responsable de casi el 40% de todas las emisiones relacionadas con la energía a nivel mundial, por lo que la búsqueda de materiales de aislamiento ecológicos es crucial. La profesora asociada Hortense Le Ferrand, quien lideró el estudio, destacó que los compuestos de micelio podrían ser una alternativa prometedora.

A su vez, Le Ferrand explicó: “Los materiales de aislamiento se integran cada vez más en las paredes de los edificios para mejorar la eficiencia energética, pero la mayoría son sintéticos y tienen consecuencias ambientales a lo largo de su ciclo de vida”. El micelio es un material biodegradable y altamente poroso, lo que lo convierte en un buen aislante, con una conductividad térmica comparable o incluso mejor que algunos de los materiales sintéticos utilizados actualmente.

Proceso de creación de los azulejos de micelio

Para crear estos azulejos, los científicos de NTU utilizaron el micelio del hongo ostra (Pleurotus ostreatus), un hongo común, y virutas de bambú recolectadas de una tienda de muebles. Estos componentes se mezclaron con avena y agua y se colocaron en un molde hexagonal con una textura inspirada en la piel de elefante, diseñada por bioSEA mediante modelado computacional y algoritmos para seleccionar el diseño óptimo.

A su vez, se dejaron crecer en la oscuridad durante dos semanas, luego se retiraron del molde y se dejaron crecer en las mismas condiciones durante otras dos semanas. Finalmente, se secaron en un horno a 48°C durante tres días para eliminar cualquier humedad restante y evitar un crecimiento adicional del micelio.

Eficiencia en la regulación del calor

Cabe destacar que, investigaciones previas demostraron que los compuestos de micelio tienen una conductividad térmica comparable a los materiales de aislamiento convencionales como la lana de vidrio y el poliestireno extruido.

Por su parte, los científicos evaluaron cómo la textura inspirada en la piel de elefante impacta la regulación del calor en azulejos de micelio. Calentaron los azulejos a 100°C y monitorearon los cambios de temperatura. Además, descubrieron que la textura inspirada en la piel de elefante absorbía calor más lentamente, con un aumento de temperatura de 5,01°C por minuto en comparación con 5,85°C cuando la superficie plana estaba expuesta.

Por otro lado, Tech Xplore detalló que, los investigadores simularon el efecto de la lluvia rociando agua sobre azulejos calentados. Descubrieron que el azulejo inspirado en la piel de elefante, al ser rociado en su lado rugoso, perdía calor a una tasa de 7,27°C por minuto, un 70% más eficiente que en condiciones secas. Esto se debe a la naturaleza hidrofóbica del micelio, que permite el enfriamiento por evaporación al mantener las gotas de agua en la superficie. Según Eugene Soh, investigador de NTU, la “piel fúngica” del azulejo facilita este proceso.

Desafíos y perspectivas futuras

A pesar de los resultados prometedores, la producción de azulejos de micelio enfrenta desafíos debido al largo tiempo de crecimiento de tres a cuatro semanas, dificultando su fabricación a gran escala. Además, la adopción de estos azulejos como material de construcción alternativo puede encontrar resistencia debido a la infraestructura bien establecida para materiales aislantes convencionales.

La profesora asociada Le Ferrand indicó que, aunque es una alternativa ecológica que convierte desechos en recursos valiosos, se necesitan nuevos diseños y cepas de micelio para superar estos retos.