Os efeitos dos humanos na Terra estão se tornando mais profundos a cada dia. O nosso consumo de energia é mais elevado do que nunca e só está a piorar. A população também está a crescer, o que coloca uma pressão dramática sobre recursos básicos como espaço, água e alimentos. Finalmente, o ambiente está a mudar rapidamente, o que levou a condições meteorológicas extremas que tiveram um efeito tremendo nas cidades de todo o mundo.
Para resolver alguns destes problemas, estão a ser feitas mudanças inovadoras em antigas tecnologias de construção para tornar o futuro bonito, limpo e (o mais importante) habitável.
10 Cidades de Bambu
A maioria das pessoas no Ocidente pensa no bambu como um material decorativo. Mas na verdade é um recurso de construção incrível. O bambu cresce rapidamente, é mais forte que o aço e mais resistente que o cimento . É por isso que Penda, um estúdio de arquitetura em Pequim, na China, quer usar o bambu como principal recurso para construir uma cidade inteira.
A cidade seria sustentável, ecologicamente correta e barata. Os edifícios seriam construídos juntando varas de bambu para formar uma junta em X e depois amarrando-as com corda. Usando essa técnica, Penda acredita que seria possível construir uma cidade que abrigaria 200 mil pessoas até 2023.
Depois que a estrutura estiver concluída, os acréscimos podem ser facilmente instalados tanto horizontal quanto verticalmente. Além disso, um cômodo ou até mesmo uma estrutura inteira pode ser desmontada sem muito esforço, e por se tratar apenas de varas de bambu e corda, pode ser reaproveitada.
9 Nanofios de Diamante
Até onde sabemos, os diamantes são os minerais mais duros que ocorrem naturalmente na Terra. Na forma correta, essa resistência torna os diamantes um excelente material de construção.
Na Penn State University, pesquisadores criaram nanofios de diamante inovadores que são 20 mil vezes mais finos que um fio de cabelo humano. Mesmo assim, os nanofios de diamante são considerados o material mais forte da Terra (e possivelmente do universo). Além de finos e fortes, são incrivelmente leves.
Os pesquisadores conseguiram criar essas cadeias de diamantes ultrafinos aplicando ciclos alternados de pressão a moléculas isoladas de benzeno que estavam em estado líquido. Isso criou anéis de átomos de carbono que se uniram em uma cadeia ordenada.
Esses nanofios podem não ser usados na construção cotidiana, mas poderiam ser usados em projetos ambiciosos, como o cabo para um elevador espacial , o que poderia levar a um turismo espacial mais barato.
8 Isolamento de aerogel
Aerogel não é um material novo . Na verdade, foi pesquisado na década de 1920, com descobertas sobre o material publicado em 1932. É criado removendo o líquido do gel e substituindo o líquido por gás. Ao fazer isso, a substância se torna ultraleve porque é 90% ar. Quando transformado em manta, é ótimo para isolamento. O aerogel tem sido usado para isolar tubulações em áreas industriais e até mesmo no rover de Marte.
Uma empresa que deseja usar a tecnologia de aerogel para isolamento residencial é a Aspen Aerogels. Eles criaram um produto chamado mantas Spaceloft , que são fáceis de trabalhar porque são muito leves e finos. Apesar do peso leve, as mantas possuem duas a quatro vezes o valor de isolamento por polegada quando comparadas ao isolamento tradicional de fibra de vidro ou espuma.
Os cobertores Spaceloft também permitem que o vapor de água passe através deles e, talvez o mais impressionante, são resistentes ao fogo. Embora as casas envoltas em mantas de aerogel não sejam à prova de fogo como as casas em Fahrenheit 451 , este tipo de isolamento certamente reduziria o número de incêndios residenciais.
O problema é que o aerogel é muito mais caro que o isolamento tradicional, embora no longo prazo economize dinheiro nas contas de energia. Além disso, nem todas as casas podem ser facilmente reformadas com o material. Os cobertores funcionam melhor em casas antigas ou em casas novas que são projetadas especificamente para serem isoladas com aerogel.
7 Impressora rodoviária
Demora muito para pavimentar uma estrada. Em média, um trabalhador pode pavimentar 100 metros quadrados (1.100 pés 2 ) por dia da maneira tradicional. Procurando encurtar esse processo estão impressoras rodoviárias como a máquina de pavimentação Tiger Stone , que pode “imprimir” 300 metros quadrados (3.200 pés 2 ) de estrada de paralelepípedos em um dia.
Outro é o RoadPrinter da RPS, que pode produzir 500 metros quadrados (5.300 pés 2 ) por dia. Um a três operadores alimentam a máquina com tijolos soltos . Em seguida, o empurrador classifica os tijolos em um padrão semelhante a um tapete. Nesse ponto, a gravidade assume o controle e a máquina estabelece a estrada de tijolos. Depois, um rolo compressor pressiona os tijolos no lugar.
As impressoras são alimentadas eletricamente e não possuem muitas peças móveis, o que as torna fáceis de usar e manter. Além disso, não fazem muito barulho, principalmente se comparados aos métodos tradicionais de pavimentação de estradas.
É claro que a principal diferença entre a maioria das estradas e as impressas à máquina é que as máquinas assentam tijolos em vez de asfalto. No entanto, as estradas de tijolos também são melhores que as de asfalto porque filtram a água, expandem quando congeladas e duram mais.
6 Elevadores multidirecionais sem cabo
Um grande problema com grandes infra-estruturas é como locomover-se eficientemente nelas. Os humanos só conseguem andar até certo ponto e rápido. Além disso, cada poço de elevador possui apenas um carro de elevador. Se você já teve que usar um elevador em um prédio grande, sabe que muitas vezes pode demorar muito para conseguir um carro.
A empresa alemã de elevadores ThyssenKrupp está procurando remediar esses problemas. Em vez de usar cabos, o elevador proposto usaria tecnologia de levitação magnética . Isso permitiria que seus carros viajassem tanto vertical quanto horizontalmente. Também permitiria mais de um carro por poço, o que reduziria o tempo de espera. Portanto, haveria menos necessidade de múltiplas portas de elevador.
Por fim, os elevadores magnéticos consumiriam muito menos energia, tornando-os melhores para o meio ambiente. Em 2016, a ThyssenKrupp planeja testar o novo sistema de elevadores em um prédio do seu campus de pesquisa.
5 Tinta Solar
Uma das maiores reclamações sobre os painéis solares é que eles são grandes e desajeitados, mas não são potentes o suficiente. Para mudar isso, alguns pesquisadores estão produzindo células solares tão pequenas e flexíveis que podem ser pintadas em superfícies. Na verdade, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Alberta criou uma célula solar em spray com nanopartículas de zinco e fósforo.
Se cada proprietário pintasse seu telhado com esse tipo de tinta solar , isso poderia gerar energia mais do que suficiente para a casa e reduzir nossa dependência de combustíveis fósseis. Nenhuma reforma seria necessária, o que minimizaria os trabalhos de construção. Além disso, a produção de tinta solar é muito mais barata do que os painéis solares tradicionais. As células solares utilizadas na tinta ainda não são eficientes, mas os pesquisadores estão trabalhando para solucionar esse problema.
4 Cidades Verticais
De acordo com as projeções das Nações Unidas, haverá mais de 9,6 mil milhões de pessoas na Terra até 2050. Isto representa Mais 2,3 bilhões de pessoas do que temos hoje. Além disso, estima-se que 75 por cento da população mundial viverá em cidades, agravando os nossos problemas com a falta de espaço nas nossas cidades.
Uma forma de superar esse problema é construir cidades verticais . Já existem algumas cidades verticais propostas para serem construídas no Saara, nos Emirados Árabes Unidos (EAU) e na China.
Essas cidades verticais seriam edifícios gigantes que forneceriam residências, locais de trabalho e lojas. Por exemplo, a empresa italiana Luca Curci Architects vai construir um edifício nos Emirados Árabes Unidos com 189 níveis. Abrigará 25 mil pessoas, além de lojas e empresas. Como as pessoas não precisariam sair do prédio, isso resolveria o problema de espaço e reduziria a pegada de carbono dos moradores.
As megaestruturas seriam autossustentáveis e verdes. Por serem tão grandes, painéis solares poderiam ser colocados em todos os edifícios. Eles também usariam energia geotérmica e teriam coleta de água da chuva.
3 Concreto Inteligente
Quando uma área começa a inundar, não há locais suficientes para a água escoar. Isto piora nas áreas urbanas porque há menos solo para absorver a água. Para reduzir as inundações, a empresa britânica Tarmac criou um produto asfáltico chamado Topmix Permeable.
A maior parte do concreto permite que um pouco de água penetre no solo , mas apenas cerca de 300 milímetros (1 pé) de água passam por hora. Topmix pode permitir a passagem de 36.000 milímetros (118 pés) de água por hora, o que equivale a cerca de 3.300 litros (880 gal) por minuto.
Em vez de usar areia como a maioria dos concretos, a Topmix fabrica seu produto com pedaços de granito triturado que são embalados juntos. A água escoa por esses pedaços de granito, onde pode ser absorvida pelo solo, encaminhada para rede de esgoto ou coletada em reserva hídrica. Além de reduzir as chances de alagamentos, o Topmix mantém as ruas mais secas, o que as torna mais seguras. Além disso, a água pode ser encaminhada para um reservatório para reutilização de várias maneiras.
O problema do concreto permeável é que ele só pode ser usado em áreas onde não fica muito frio. O tempo frio faria o concreto se expandir, o que o destruiria. A sua instalação também é muito mais cara do que o betão tradicional, mas as cidades podem poupar dinheiro a longo prazo se o produto reduzir as inundações.
2 Tijolos inteligentes
Só de olhar os Smart Bricks desenvolvidos pela Kite Bricks, você percebe que eles foram inspirados no Lego. Esses blocos de construção têm botões na parte superior e se conectam exatamente como as peças de Lego. Os Smart Bricks são fixados por meio de vergalhões, com peças de diferentes formatos dispostas em camadas no design.
Em vez de usar cimento, os tijolos são fixados com um adesivo forte de dupla face . No interior do edifício, painéis intercambiáveis com padrões podem ser fixados aos tijolos. Esses painéis eliminariam a necessidade de drywall e pintura. Há também peças para construção de pisos e tetos. Os centros dos blocos estão vazios, deixando espaço para isolamento, encanamentos e fios elétricos.
Os tijolos levariam a um melhor controle da energia térmica , maior versatilidade na construção e custos de construção mais baixos em cerca de 50%.
1 Construção de enxame de robôs
Para desenvolver métodos inovadores no mundo da construção, os pesquisadores de Harvard buscaram inspiração na natureza, especificamente nos cupins. Os cupins podem construir grandes estruturas apesar de não terem supervisão central. Para isso, os cupins trazem um pedaço de terra para o primeiro canteiro de obras. Se esse local for ocupado, eles simplesmente passam para o próximo local.
O Projeto TERMES usa a mesma ideia de construção de enxame , mas usa pequenos robôs. Esses drones simples e baratos constroem estruturas seguindo um projeto inicial e colocando um bloco no próximo espaço disponível até que a estrutura seja concluída. Isso significa que o enxame precisa de pouca intervenção humana após o projeto inicial.
Os enxames seriam ideais para construir estruturas em locais perigosos, como no espaço ou debaixo d’água. Eles também poderiam fazer trabalhos braçais que seriam uma perda de tempo humano. Como são autoguiados, podem construir estruturas com mais eficiência e eficácia do que os humanos.
