Crean material de construcción que regula la temperatura como un organismo vivo
20 de julio de 2025. Lizeth Cuahutle
La naturaleza podría tener la clave para revolucionar la arquitectura sostenible. Investigadores de la Universidad de Drexel, en Estados Unidos, han desarrollado un nuevo material de construcción capaz de regular la temperatura de forma pasiva, inspirado en el sistema de enfriamiento natural de animales como elefantes y liebres del desierto.
El hallazgo, publicado en la revista Journal of Building Engineering, propone la creación de muros y superficies con canales internos que imitan la red vascular de las orejas de estos animales. En la naturaleza, estas estructuras permiten disipar el calor corporal mediante la circulación sanguínea. Aplicado a la arquitectura, el sistema busca reducir el uso de energía para climatización, uno de los principales desafíos del diseño en zonas de clima extremo.
Los científicos desarrollaron un compuesto cementicio con una red de canales denominada VASCI (Vascular Self-Responsive Cementitious Composites), en cuyo interior se introdujeron materiales de cambio de fase (PCM, por sus siglas en inglés), como la parafina. Estos materiales tienen la capacidad de absorber o liberar calor al pasar de estado sólido a líquido y viceversa.
Durante las pruebas, las superficies equipadas con PCM mostraron una regulación térmica efectiva, manteniendo una temperatura más estable y retardando el calentamiento o enfriamiento en comparación con materiales convencionales. El proceso ocurre de forma completamente pasiva, sin necesidad de electricidad, mecanismos externos ni intervención humana.
Los investigadores ensayaron distintos patrones geométricos de canales paralelos, perpendiculares, en diamante, siendo este último el que ofreció mejores resultados. Esta configuración permitió equilibrar eficiencia térmica y resistencia estructural, logrando una reducción de hasta 1,25 °C por hora en las variaciones de temperatura superficial.
Para asegurar la viabilidad mecánica del sistema, el equipo incorporó agregados finos al cemento, garantizando la estabilidad del material sin afectar su capacidad de autorregulación. Además, los canales más estrechos demostraron ser más efectivos al minimizar la pérdida de resistencia.
Las pruebas térmicas, incluyendo análisis por infrarrojos, confirmaron que las zonas con VASCI amortiguaban los picos de calor, actuando como una especie de «colchón térmico». El equipo también desarrolló un índice de rendimiento térmico, que evidenció que una mayor superficie de canal y volumen de PCM incrementaban significativamente la eficiencia del sistema.
Aunque se encuentra aún en fase experimental, el nuevo material ofrece un prometedor potencial para la construcción en zonas cálidas o de alta variación térmica. Al eliminar la necesidad de sistemas activos de climatización, esta innovación podría representar una alternativa ecológica y eficiente en el diseño de edificios energéticamente responsables.
Las siguientes etapas del proyecto incluyen pruebas a gran escala, desarrollo de versiones del sistema con impresión 3D y ensayos de durabilidad a largo plazo. También se prevé adaptar el material a distintos tipos de PCM según el clima donde se emplee.
La propuesta representa un cambio de paradigma en la concepción de los materiales de construcción, que dejan de ser elementos pasivos para convertirse en organismos inteligentes que interactúan con el entorno.
Inspirarse en las soluciones evolutivas de especies adaptadas a climas extremos abre nuevas posibilidades para la arquitectura del futuro. Así como los elefantes agitan sus orejas para sobrevivir al calor, los edificios podrían incorporar materiales que «respiren» con el ambiente, reduciendo la huella energética sin sacrificar confort ni funcionalidad.
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