Raffrescare con elementi in idrogel

Da tempo l’industria ha testato e utilizzato materiali “intelligenti” aprendo la strada a nuove possibilità applicative di tali prodotti in architettura. Nell’anno accademico 2013-2014, il Digital Master Intelligent Constructions (DMIC) dell’Istituto di Architettura Avanzata della Catalogna si è posto il traguardo di ridefinire e incorporare questa “intelligenza” all’interno dell’ambiente costruito mediante l’uso di materiali ricettivi, progettando e creando sistemi che implementino la performance energetica e la qualità del comfort di un edificio attraverso simulazioni dinamiche e, di conseguenza, la realizzazione di un prototipo. A seguito di una serie di esperimenti, prove e test, la ricerca ha prodotto un primo modello da potersi applicare all’involucro: una pelle per l’edificio in grado di ombreggiare e raffrescare.

Fin dall’inizio della sperimentazione è apparso chiaro che i polimeri super assorbenti potevano rispondere alle finalità dello studio, ovvero trovare un materiale capace di mutare in presenza di altre sostanze, come ad esempio l’acqua o l’aria. Dopo la scelta dell’idrogel, il sodio poliacrilato che si presenta normalmente sotto forma di polvere e che si caratterizza per una forma a spirale, è stato testato il supporto ideale per questo polimero sulla base della forma, della geometria e delle proprietà espansive proprie del polimero stesso. La scelta è ricaduta sull’argilla, in quanto rappresentava la soluzione migliore per plasmare gli alloggiamenti dell’idrogel e per tracciare i percorsi dell’acqua.

Il modello finale consiste in una piastrella composta da due strati di argilla, tessuto e idrogel. Lo strato esterno presenta una superficie piena di coni che creano ventilazione e che permettono all’acqua e all’aria di passare verso l’idrogel; la forma conica indica anche la direzione specifica per la crescita delle sfere durante l’assorbimento dell’acqua. Nel livello intermedio c’è lo strato di tessuto che si impregna di acqua e che lavora come un liquido trasmittente attraverso tutto il sistema; vista la sua elasticità, consente inoltre la crescita dell’idrogel. Lo strato interno è una sottile superficie di argilla con protuberanze infossate che trasmettono fresco all’edificio in cui l’idroceramica è applicata. Le forme/stampi create per l’argilla, per lo stampaggio e per la pressatura, sono tutte fresate nel legno con macchine a controllo numerico.
Il prototipo è stato infine testato su un padiglione, appositamente progettato e contestualizzato alle condizioni climatiche di Barcellona. Dalla sperimentazione è emerso che con l’uso dell’idroceramica è possibile abbassare di 4°C la temperatura di un ambiente con conseguente risparmio di energia elettrica, se fosse necessario condizionare, del 28%. (…)

⇒ l’articolo completo è stato pubblicato sul numero 15 di azero (vai all’indice)