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  • El profesor de la USC diseña materiales de construcción inteligentes que se mueven solos sin motor

    Doris Sung está de pie junto a una de sus ventanas invertidas en su casa en Rolling Hills el martes, 16 de abril 2019. Sung enseña e investiga en la Escuela de Arquitectura de la USC y trabaja con metales intercalados entre paneles de vidrio que cambian de forma cuando se ven afectados por el calor del sol que se puede utilizar para enfriar un edificio. Crédito:Scott Varley, Brisa diaria / SCNG

    Como arquitecto licenciado preocupado por el medio ambiente, Doris Sung se hartó de atender a clientes que querían edificios de acero y vidrio sin tener en cuenta cómo esos diseños consumen grandes cantidades de energía. exacerbando el cambio climático global.

    Entonces, después de 20 años, dejó el negocio y comenzó a concentrarse en construir una mejor ratonera. El resultado ha sido varios prototipos que utilizan "materiales de construcción inteligentes" que podrían revolucionar la arquitectura, cambiar la forma en que se construyen los edificios y, en última instancia, reducir la enorme huella de carbono de la industria de la construcción.

    "Estaba preocupado por el cambio climático, " Cantado, un residente de Rolling Hills, comenzó. "Pero en arquitectura, simplemente no estaba sucediendo. Seguí pensando que la arquitectura no está haciendo nada para ayudar a este problema, por eso dejé el campo y me dediqué a la investigación ".

    Paredes sensibles al sol, ventanas

    Como investigador y profesor de la Escuela de Arquitectura de la USC durante la última década, Sung ha estado derribando muros, literalmente.

    En lugar de utilizar hormigón y placas de vidrio orientadas a crear vistas despejadas y no a la eficiencia energética, ¿Por qué no hacer edificios con una "piel" como la de un ser humano que automáticamente deja entrar la cantidad justa de luz y energía que necesita un edificio y evita la entrada de lo que no? pensó.

    Después de casi nueve años de investigación probando diferentes materiales y varios programas de software, uno de los resultados fue el sistema de cortinas para ventanas InVert de Sung. Su empresa privada, Diseño TBM, crea ventanas que contienen termobimetales suspendidos que reaccionan a la luz del sol girando en diferentes ángulos e incluso volteándose para bloquear la luz del sol o dejar entrar más, calentando o enfriando naturalmente el interior del edificio.

    El sistema de ventana sensible reduce el uso de energía, especialmente el aire acondicionado que a menudo es alimentado por plantas de energía que queman combustibles fósiles, entre un 28% y un 42%. Las ventanas responden a los elementos sin usar energía, sin motores, controles o chips de computadora. La radiación del sol provoca el movimiento.

    Sung cree que el uso de materiales inteligentes puede reducir el tamaño de los enormes sistemas HVAC necesarios para calentar y enfriar grandes edificios, un cambio radical en la construcción. Ya, los edificios utilizan más energía que el transporte. En California, las emisiones de gases de efecto invernadero de los edificios representan el 25% de las emisiones totales del estado, según un estudio publicado este mes por una consultora energética de San Francisco.

    "Maldición, si podemos hacer el cambio más pequeño en la envolvente de un edificio, entonces hemos dado un gran salto, " ella dijo.

    Doris Sung creó estas ventanas invertidas en el estudio de su casa en Rolling Hills el martes, 16 de abril 2019. Sung enseña e investiga en la Escuela de Arquitectura de la USC y trabaja con metales intercalados entre paneles de vidrio que cambian de forma cuando se ven afectados por el calor del sol que se puede utilizar para enfriar un edificio. Crédito:Scott Varley, Brisa diaria / SCNG

    Windows incrustado con bimetales

    En su laboratorio en su casa de Rolling Hills el martes, Sung hizo una demostración de la tecnología de revestimiento de ventana. Algunos describen la torsión, bimetales rizados como mariposas diminutas que revolotean cuando son golpeadas por la luz del sol. Las publicaciones de arquitectura han llamado a su trabajo una mezcla de diseño artístico y práctico.

    Los bimetales de colores, hecho de níquel, manganeso y cobre, son más como medias lunas, ella dijo. Se asientan sobre pivotes dentro de los paneles de vidrio, pero no están unidos, capaz de moverse libremente en respuesta al sol. "Parecen astillas pero tienen formas elípticas, " ella dijo.

    Si estos se instalaron en un edificio de 12 pisos, el aire acondicionado se reduciría en un 15 por ciento, ahorrando 360 toneladas métricas de dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global. "Eso es como sacar 78 coches de la carretera de forma permanente. O como plantar 6, 100 plántulas de árboles, "dijo con orgullo.

    En febrero, Director financiero de Sung y TBM Design, Karen Sabath, fueron finalistas del C40 Women4Climate Tech Challenge en París. Aunque no ganaron, se ubicaron en el top 10 de más de 100 entradas, Dijo Sung.

    Mientras tanto, su charla TED ha alcanzado 1,2 millones de visitas. Ha recibido numerosos premios, incluido el premio de proyectos pequeños del Instituto Nacional Americano de Arquitectos y el premio de I + D de la revista Architect Magazine.

    Productos de autoensamblaje para la NASA

    En el laboratorio, También experimenta con materiales inteligentes que se autoestructuran y que se forman cuando son golpeados por el sol o el calor. También está trabajando en materiales de autoensamblaje. Imagina una mesa IKEA que se junta sola cuando se expone a la luz.

    "No usa manos, sin herramientas, simplemente usando la temperatura para ensamblarlo por sí mismo, " ella dijo, agregar una aplicación de este tipo se encuentra en las primeras etapas. Las empresas de fabricación y montaje tienen curiosidad porque reemplazaría la necesidad de robots costosos. La NASA también ha expresado interés.

    "Recibo llamadas telefónicas de la NASA. Sin humanos, podrían construir algo en la luna o en Marte, ", dijo." No necesitarías un equipo de construcción. Podrías tener una sola persona que lo sacara ".

    Doris Sung usa una lámpara de calor para provocar una reacción y girar pequeñas piezas de metal en el estudio de su casa en Rolling Hills el martes. 16 de abril 2019. Sung enseña e investiga en la Escuela de Arquitectura de la USC y trabaja con metales intercalados entre paneles de vidrio que cambian de forma cuando se ven afectados por el calor del sol que se puede utilizar para enfriar un edificio. Crédito:Scott Varley, Brisa diaria / SCNG

    Sung admira los avances del CEO de Tesla, Elon Musk, en los coches eléctricos. Ella dijo que los autos eléctricos Tesla y todos los vehículos eléctricos de otras compañías automotrices están alejando a la industria automotriz de los combustibles fósiles mucho más rápido que la industria de la construcción.

    "Estamos atrapados con acero y vidrio, lo mismo de siempre, "que expone un edificio al calor solar y aumenta el uso de energía, ella dijo. El traslado de nuevos materiales de construcción al mercado ha estado plagado de resistencias.

    No es fácil siendo verde

    Las razones de la desgana son dobles, dijo Roger Sherman, director de diseño de Gensler, un estudio de arquitectura con sede en Los Ángeles:el cambio siempre es difícil, y los materiales inteligentes cuestan más.

    "El hecho es que nadie quiere arriesgarse con nuevos productos. Esto tiene que ver fundamentalmente con los costos, " él dijo.

    Luego está la cuestión del cambio:a veces, lo nuevo no siempre es aceptable para el cliente. Craig Foster, dijo el vicepresidente de la Asociación de la Industria de la Construcción del Sur de California en un correo electrónico.

    "Una vez que se introduce un nuevo producto en el mercado, a menudo es difícil tener oportunidades para presentarlo, ya que generalmente no existe un historial o una carga de prueba con respecto a cómo se verá el producto una vez aplicado y cómo durará en el tiempo ".

    Sherman dijo que es normal que cualquier industria desconfíe del cambio. Dijo que los desarrolladores quieren incorporar más sostenibilidad en hogares y oficinas, pero lleva tiempo.

    Sung entiende eso. "Estamos intentando poner nuevos productos en el mercado, pero también estamos tratando de cambiar la opinión del usuario ".


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