OPINIÓN: Materiales inteligentes: generadores de proyectos y no simples anécdotas

La materialidad de la arquitectura es uno de los principales aspectos del diseño de los edificios y los espacios públicos en las ciudades. Ciencia e ingeniería se dan la mano en el ámbito de los nuevos materiales. De hecho, ya se conocen numerosos ejemplos del diseño de materiales que responden a un diseño específico para un determinado uso. Pero ¿qué entendemos por materiales inteligentes? ¿Qué características comparten y cuál es su distinción respecto a otro tipo de nuevos materiales, como los de altas prestaciones o los derivados de la nanotecnología?

La ciencia de materiales se ha ido instalando paulatinamente junto a las herramientas de proyecto como uno de los soportes básicos para la selección de materiales. Esta selección se basa en la adecuación de las propiedades a las necesidades del proyecto, y en la constatación de que las propiedades, la estructura y la fabricación de los materiales están íntimamente relacionadas.

Pero esta habilidad -la de la selección a partir de un juicio comparado de propiedades- no es la única que los diseñadores emplean con los materiales; en el siguiente nivel de complejidad se situaría el diseño con materiales, es decir, saber sacar el máximo partido a productos y procesos convencionales de producción para alcanzar los mejores resultados de expresión artística y solvencia técnica en los edificios. Pero todavía hay un tercer nivel de complejidad: el diseño de materiales. La habilidad para diseñar el propio material, su estructura y su forma, para que posea propiedades específicas y deseadas para un uso determinado. Esto, que era frecuente en otros ámbitos de la ingeniería, cada vez es más usual en la arquitectura.

La llegada de las nuevas tecnologías -en sentido amplio- está revolucionando la industria de la fabricación de materiales y, consecuentemente, revolucio- nará la construcción: fabricación digital, robótica, fabricación aditiva, materiales bioinspirados (o directamente con funciones biológicas), nanotecnología, etc. Este hecho hay que ponerlo en paralelo con el cambio, antes descrito de la ciencia de materiales, desde una posición de explicar el comportamiento para poder seleccionar y a conocer para poder diseñar. Ciencia e ingeniería se dan la mano en el ámbito de los nuevos materiales. De hecho, ya se conocen numerosos ejemplos del diseño de materiales que responden a un diseño específico para un determinado uso; en España, el conjunto Metropol-Parasol en la Plaza de la Encarnación de Sevilla, ha sido un hito de esta forma de entender la construcción.

La unión de estas tendencias, como han señalado varios autores, entre ellos la mediática Neri Oxman, ha dado lugar a dos situaciones: por una parte, una forma de concebir la investigación en nuevos materiales y sistemas constructivos como un trabajo en equipo de arquitectos, ingenieros y científicos y por otra, un panorama de concepción arquitectónica basada en los materiales, y que hace de ellos su particular seña de identidad (Herzog y de Meuron, Peter Zumntor, KengoKuma…).

Respuesta dinámica, la diferencia

La definición de este tipo de materiales no es sencilla, como tampoco es clara su distinción de otro tipo de nuevos materiales, como los de altas prestaciones o los derivados de la nanotecnología. Hay al menos dos definiciones al uso para los materiales inteligentes, la de la N.A.S.A., que los identifica con materiales que “recuerdan” configuraciones y pueden conformarlas por sí mismos a partir de un determinado estímulo; y la más habitual, de la Enciclopedia de tecnología química, que dice que materiales y estructuras inteligentes son aquellos objetos que captan eventos ambientales, procesan esa información sensorial y actúan sobre el ambiente. En ambos casos estamos ante materiales o sistemas que tienen una respuesta dinámica ante un estímulo, lo cual los diferencia de los materiales de altas prestaciones, que aunque hayan surgido a partir de un proceso de alta ingeniería, su respuesta es estática.

Todos los materiales inteligentes comparten varias características: la respuesta es inmediata, responden a más de un estado ambiental, actúan por sí mismos (aunque el estímulo sea provocado externamente), su respuesta es discreta y predecible, y finalmente responden de un modo local al evento desencadenante. Esta última propiedad es de especial interés en arquitectura, pues puede cambiar radicalmente la forma de entender las instalaciones (aire acondicionado, calefacción, iluminación) de un modo general en las habitaciones a cambios locales, en el mobiliario, la ropa o el microambiente.

A partir de la definición del material, ya no como un producto estático, sino dinámico, cuya principal virtud es el cambio, la clasificación de los tipos de materiales inteligentes según el proceso de cambio parece natural.

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