Desde el prototipo hasta el sitio de construcción: cómo los materiales inteligentes innovadores lo hacen desde el laboratorio y en nuestras ciudades

La industria de la construcción consta de aproximadamente el 37% de las emisiones globales de COG. Los materiales tradicionales como el cemento, el acero y los ladrillos contribuyen a más del 70% de su impresión, con una producción de cemento que hace una parte particularmente grande.

Para oponerse a este problema, los investigadores desarrollan todos los tipos de materiales y mecanismos de construcción innovadores, que van desde las paredes que producen energía solar para el concreto a base de bacterias.

Estos materiales inteligentes, aparentemente cosas de ciencia ficción, se convierten rápidamente en la realidad y las iniciativas de rafting de la Unión Europea (UE) tienen como objetivo convertir materiales de construcción superiores en soluciones reales, sostenibles y asequibles. El sector privado también desempeña su papel: en las últimas dos décadas, como Disison Fondings y Monodraught presentó más de 40 patentes para materiales avanzados que apuntan mejoran la construcción del rendimiento del calor, la resistencia e influencia en los edificios vivos.

Sin embargo, cada nuevo material debe limpiar mucha seguridad, seguridad y caras de vida protectora. Esto significa que el atractivo del laboratorio y en el mundo real puede ser un desafío serio.

Del prototipo al sitio de construcción

El proceso de desarrollo comienza identificando un problema técnico o ambiental, como mejorar el aislamiento o reducir el uso de energía. Luego, se crea y prueba un prototipo funcional en condiciones controladas para evaluar sus propiedades físicas y químicas. Esto incluye la valoración de la resistencia a la presión, la absorción de agua, la resistencia al fuego, la conductividad del calor y el aislamiento del sonido.

Si el prototipo muestra la promesa, luego progresa a la fase de la producción piloto, que produce mayores cantidades para examinar la estabilidad, la consistencia y la escalabilidad. Al mismo tiempo, se preparó documentación técnica integral.

En la UE, la aprobación es un proceso largo y bien regulado. Los materiales de construcción deben cumplir con la regulación de los productos de construcción (UE no. 305/2011). Esto implica obtener CE (cumplimiento europeo), mediante la presentación de la declaración de desempeño (RSE) y el cumplimiento de las normas europeas armonizadas establecidas por el Comité Europeo de Estandarización (CEN). Estos estándares aseguran que los productos cumplan con los criterios relacionados con la seguridad estructural, la eficiencia térmica, la resistencia a la humedad y el comportamiento del fuego.

Además, se realizó una evaluación del ciclo de vida para evaluar el impacto de los materiales ambientales, a partir de la extracción de sus materias primas componentes a través de una posible eliminación o reciclaje. Esta evaluación es crucial para la armonización con las políticas europeas y para obtener certificados de construcción verdes como Breeeam y LEED.

Una vez que se han completado las aprobaciones técnicas, se desarrollan estrategias para la producción, el embalaje, la distribución y el marketing. Las reducciones de rendimiento y las pantallas digitales de materiales (conocidas como información de modelado sobre información de construcción o instalaciones de haz) también se pueden proporcionar con integraciones perfectas en el diseño arquitectónico utilizando software comercial especializado.

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La innovación no es fácil (o barata)

Este complejo proceso significa que muchas ideas innovadoras en la construcción nunca llegan al mercado. Los desarrolladores deben monitorear reglas de seguridad estrictas, rendimiento y medio ambiente, que a menudo incluyen pruebas y certificados costosos. Al mismo tiempo, muchos equipos de investigación enfrentan desafíos como contactos financieros o industriales limitados y pueden no entender completamente los requisitos legales. Sin el apoyo adecuado, incluso las mejores ideas pueden permanecer atascadas como prototipos.

Para abordar estos desafíos, la Unión Europea ha lanzado varias iniciativas para impulsar las iniciaciones de la fase inicial de la investigación sobre la adopción del mercado:

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Puerta para futuros materiales

Antes de la brecha revocable entre los prototipos y los materiales de construcción en el mercado requiere un apoyo integral. El Exploit4Inomat es una plataforma europea que ofrece un punto de admisión único para empresarios, pequeñas y medianas empresas y centros de investigación e investigación que apuntan a escalar materiales inteligentes y sostenibles.

La plataforma proporciona servicios que incluyen todo el ciclo de desarrollo:

Validación técnica y certificación: Acceda a líneas piloto aprobadas por líneas de prueba piloto de acuerdo con los estándares europeos, incluidas las marcas CE anteriores y la Declaración de rendimiento (DOP).

Asesoramiento científico especializado: apoyo en la materialización de materiales, optimización de propiedades y estrategias de escala.

Simulación y modelado digital: herramientas que predicen cómo se comportan los materiales en términos de calor, resistencia y entorno en modelos digitales de edificios reales. Estas herramientas ayudan a crear modelos que se pueden insertar directamente en las plataformas BIM.

Apoyo legal e intelectual de la propiedad: asistencia con el registro de patentes y el respeto regulatorio.

A través de este enfoque integral, Exploit4Innomat ya ha traído varios materiales nuevos al mercado. Estas innovaciones no solo mejoran la eficiencia energética, sino que también reducen el impacto en el medio ambiente y amplían la vida de la vida. Algunos ejemplos destacados incluyen:

Placas de cerámica con materiales de fase para el cambio (PCM), que mantienen y liberan calor, manteniendo temperaturas internas estables y reduciendo la necesidad de calefacción y enfriamiento.

Recubrimientos nanotecnológicos que ofrecen propiedades antibacterianas y reflectantes. Estos recubrimientos son ideales para hospitales y escuelas, especialmente en climas calientes donde la higiene y la eficiencia energética son más importantes.

Paneles de cemento reciclados hechos de residuos industriales, que reducen el uso de materias primas de niñas y las bajas emisiones en la producción.

Los elementos cerámicos optimizados, como los ladrillos y los mosaicos, se mejoran con los aditivos, los materiales reciclados y la nanotecnología para aumentar el aislamiento, la porosidad y la sostenibilidad.

Los esquemas como Exploit4innomat juegan un papel crucial al integrar todas las fases de desarrollo en una sola plataforma. Desde las pruebas de laboratorio y la validación ambiental hasta las entradas del mercado, ayudan a los desarrolladores a acelerar sus innovaciones en el conocimiento de que son posibilidades sólidas de que realmente se usan en la construcción.

Los materiales que previamente se estancaron en la fase prototipo ahora tienen una manera mucho más clara para la aplicación de la aplicación del mundo real. Este proceso simplificado garantiza que los avances científicos lleguen rápidamente a nuestro entorno construido, contribuyendo a crear más verdes, más eficientemente preparados para desafíos futuros.