Con simulazioni digitali e fabbricazione sperimentale, il corso Digital Matter – Intelligent Contruction dello IAAC di Barcellona indaga i processi termodinamici e la loro possibile applicazione nella costruzione dell’architettura.

Materiali responsivi, detti “intelligenti”, possono migliorare prestazioni energetiche degli edifici, riducendone il consumo con soluzioni a basso costo. Gli studenti del corso hanno sviluppato un sistema chiamato Idroceramica, un rivestimento che è in grado di regolare temperatura e umidità di un ambiente in base alle condizioni esterne. 

Punto di partenza della ricerca è lo studio e la sperimentazione del comportamento degli Idrogel, una classe di materiali in grado di assorbire e trattenere quantità d’acqua pari a 500 volte il proprio peso. Questi vengono chiamati anche Polimeri Super Assorbenti e sono materiali molto economici e facilmente reperibili in commercio.

Raccontano i ricercatori di IAAC: “chimicamente possono essere polimeri insolubili di acrilato di idrossietile, acrilammide, ossido di polietilene... Sono agenti di raffreddamento che agiscono esponendo l’acqua assorbita ad un’ampia superficie. Poiché il calore di vaporizzazione dell’acqua è di circa 0,6 chilocalorie per grammo, si verifica una diminuzione della temperatura.”

A partire dall’analisi igrotermica (umidità e temperatura) i ricercatori di IAAC hanno prototipato un elemento costruttivo formato da due strati di ceramica, tessuto e idrogel. La superfice esterna di ceramica presenta delle protuberanze a forma di vulcano che facilitano la ventilazione e il contatto tra acqua e idrogel, mentre lo strato inferiore è molto sottile per facilitare i cambiamenti di temperature.

L’evaporazione dell’acqua negli idrogel permette una riduzione della temperatura interna fino a cinque gradi centigradi. Punto di arrivo della sperimentazione è il progetto di un padiglione che ottimizza le condizioni di funzionamento degli idrogel, dimostrando come il sistema di rivestimento può assumere varie forme.