Un sistema de sombreado ajustable que se adapta de forma independiente a lo largo del día, ¿Sin sensores ni motores y prácticamente sin mantenimiento? Realmente es posible:un estudiante de doctorado de ETH en el Instituto de Materiales de Construcción ha desarrollado una alternativa a las sombrillas motorizadas.

Hace calor en la ciudad en verano y los edificios expuestos a la luz solar directa se calientan especialmente. Por la noche, entonces puede resultar difícil deshacerse de ese calor acumulado. Estos días, mucha gente sueña con un aire acondicionado eficiente. Chiara Vailati tuvo un sueño diferente:después de completar sus estudios en Italia, el ingeniero civil persiguió la idea de crear una sombrilla ajustable y autónoma para las casas, para reducir la cantidad de calor que ingresa a un edificio y por lo tanto la necesidad de enfriamiento. Tenía unos requisitos muy exigentes:"Quería que el sistema estuviera fabricado con materiales respetuosos con el medio ambiente, utilizan muy poca energía y tienen bajos costes de instalación y mantenimiento, "recuerda Vailati.

Desde entonces, Vailati ha podido hacer realidad su idea:durante su proyecto de doctorado con el profesor Ingo Burgert en el Instituto de Materiales de Construcción de ETH Zurich, diseñó un innovador sistema de sombreado. Cualquiera que ahora se esté imaginando un sombreado de alta tecnología totalmente automático con sensores, actuadores y controles complejos está muy lejos de la marca. El prototipo de Vailati puede ser de alta tecnología, pero sigue siendo refrescantemente modesto. El sistema utiliza tablones de madera que producen sombra y no requiere sensores ni motores, ni siquiera electricidad. Sin embargo, todavía cambia para adaptarse a las condiciones climáticas:los tablones se mueven de forma autónoma. Múltiples pares de tablas alineadas en paralelo crean una especie de techo que se abre y se cierra. La construcción se puede colocar, por ejemplo, horizontalmente sobre una ventana en la fachada de un edificio.

"Nos inspiramos en las piñas cuando se trataba del movimiento autónomo de las tablas, "dice Vailati. Las escamas de estos conos reaccionan a los cambios de humedad:si la humedad disminuye, las escamas se doblan y se mueven de una forma recta a una curva, por lo que el cono se abre en tiempo seco. Es la estructura del cono la que lo hace posible:las escamas constan de dos capas conectadas que se contraen en diferentes grados a medida que disminuye la humedad.

La madera bicapa es un material sensible

Vailati transfirió este principio operativo a los tablones de madera de dos capas. Las capas consisten en diferentes tipos de madera, cuyas fibras también están orientadas perpendiculares entre sí. Es una idea fascinante:"Como su modelo natural, las dobles capas de madera aprovechan los cambios de humedad a lo largo del día, "explica Vailati. En el aire húmedo de la mañana y por la noche, las lamas son planas y verticales, mientras que al mediodía, cuando el sol está alto y el aire es más seco, se doblan notablemente y, por lo tanto, proporcionan sombra.

Alternativa a los tablones motorizados

Esta idea aparentemente simple requirió años de investigación. Vailati tuvo que dominar dos desafíos en particular. Primeramente, fue necesario aumentar las estructuras bicapa inicialmente muy pequeñas a la longitud estándar de la tabla de medio metro, sin que el material se deforme incontrolablemente. En segundo lugar, el sistema reaccionó con demasiada lentitud en comparación con los tablones motorizados convencionales. "Tuve que encontrar una forma de acelerar la cinética de las bicapas, "dice Vailati. Los patrones de rayas en la madera y una proporción finamente ajustada de espesores de capa ayudaron a acelerar el movimiento. Finalmente, Vailati también hizo uso de su experiencia como ingeniera civil:para aumentar la cantidad de sombra, ella acopló las tablas de dos capas. "Eso aumentó significativamente el tiempo de reacción, "dice feliz.

ETH Zurich patentó su invento. Y Vailati defendió su tesis doctoral en febrero, y recientemente comenzó a trabajar como postdoctorado en Empa en el Grupo de Componentes y Materiales Energéticos para la Construcción. Todavía se puede encontrar un pequeño prototipo de su dispositivo de sombreado en el techo de un edificio de ETH en el campus de Hönggerberg. Particularmente en días como estos, su sombra agradablemente fresca sería una bendición.