Las estructuras de los termiteros dan la clave para construir edificios biomiméticos impresos en 3D, con ventilación pasiva y neutros en carbono.

En el año 2010 unos investigadores japoneses anunciaron la utilización de un moho gelatinoso para diseñar una red ferroviaria con una distribución óptima de las estaciones y las rutas entre Tokio y las ciudades colindantes. Simplemente marcaron puntos con nutrientes y dejaron que el hongo encontrara el camino óptimo para llegar a ellas a través de una distribución laberíntica. Al final un organismo sin neuronas diseñó mejores rutas que un equipo de expertos. Comprender que existen distintas formas de inteligencia es la mejor manera de aprender de ellas. Y es lo que ha hecho un grupo de científicos ingleses, que ha analizado las estructuras de los termiteros para entender cómo estas colonias pueden enseñarnos la construcción del futuro, caracterizada por la arquitectura biomimética y sostenible.

Arquitectura biomimética basada en termiteros

Tal como hemos mencionado en otras ocasiones, existe una aglomeración de termiteros en Brasil que constituye el mayor conjunto arquitectónico del mundo, con una extensión equivalente a la de Gran Bretaña y una cifra aproximada de doscientos millones de montículos con una antigüedad de hasta cuatro mil años. Estas estructuras requieren una planificación avanzada para mantener la ventilación y la habitabilidad de las colonias. Concretamente, los investigadores de la Universidad de Nottingham Trent en el Reino Unido han estudiado el llamado “complejo de salida” como solución de arquitectura biomimética.

El término “complejo de salida” hace referencia a una estructura física o arquitectónica diseñada para facilitar la salida o partida de personas o vehículos desde una ubicación específica. Normalmente incluye varios elementos como senderos, rampas, escaleras o puertas que se disponen estratégicamente para garantizar un flujo fluido de tráfico o movimiento fuera de un área específica.

El “complejo de salida”, trasladado a estos termiteros, es una red de túneles de entre tres y cinco milímetros de diámetro conectada a los túneles más anchos del interior de la colonia al objeto de mantener los índices de oxígeno, temperatura y humedad para un millón de especímenes. Además, en el centro de estas estructuras existen huertos de hongos simbióticos que los habitantes emplean como fuente de nutrientes. Los investigadores han comprobado que esos microtúneles están orientados en dirección al sol de mediodía en la etapa de crecimiento del termitero y que luego se taponan en la temporada de lluvias, lo que podría dar la clave para una nueva generación de arquitectura biomimética.

Escaneado e impresión 3D de un complejo de salida

Los responsables del estudio, publicado en la revista científica Frontiers in Materials, examinaron un fragmento de un termitero namibio que escanearon e imprimieron posteriormente en 3D. Como parte del experimento, simularon el viento con un altavoz que emitía vibraciones que afectaban a una mezcla de aire y CO2 en el interior. Así, comprobaron que el flujo de los gases se magnificaba en determinadas frecuencias, en torno a los 30-40 hercios. Eso significa que, al entrar en contacto con el termitero, la brisa genera turbulencias que ventilan el interior de la estructura y eliminan el exceso de humedad.

La conclusión que alcanzaron es que una red de túneles de este tipo logra la ventilación del termitero con una débil brisa y, a la vez, protege el interior de los vientos huracanados. Por último, apuntan a que el uso de nuevas tecnologías de impresión 3D aditiva, tales como las de fusión de lecho de polvo, podrían permitir el desarrollo de soluciones de ventilación que abran la puerta a una arquitectura biomimética con edificios autorregulados energéticamente, tal como está “torre de la vida” que mencionamos en un artículo anterior.

El uso de sistemas de aire acondicionado en la actualidad limita el flujo de aire limpio en los edificios y ofrece escasa eficiencia energética. Si se combinan este tipo de estructuras con nuevos materiales como esta pintura reflectante o el uso de vidrio fotovoltaico es posible que en un futuro no muy lejano podamos empezar a vivir en edificios con ventilación pasiva y autorregulación térmica. Es decir, neutros en carbono.

La impresión 3D al servicio de una nueva arquitectura urbana

Tal como se ha apuntado, la capacidad de crear diseños únicos y con formas caprichosas que escapan a los cánones es una de las grandes ventajas de la impresión 3D. De hecho, algunas fachadas y piezas de mobiliario urbano nos recuerdan a la geometría orgánica de los termiteros. Es el caso de una singular pieza impresa en 3D y que se ha instalado en el patio central del proyecto inmobiliario Puerta Barqueta en Sevilla.

Se trata de un sinuoso banco que se integra en el espacio del edificio y que habría sido inviable en términos económicos y técnicos para los sistemas de encofrado tradicionales. Para ello, se empleó la técnica conocida como contour crafting. La impresión 3D posibilita también la creación de estructuras con propiedades específicas como las vallas de protección acústica por medio de enrejillados o fachadas de edificios con cavidades que permiten alojar plantas.

El siguiente paso en la arquitectura biomimética impresa en 3D es la construcción de edificios completos. Y puede que para entonces se empiecen a aplicar las técnicas constructivas que llevan utilizando las termitas de Namibia desde hace millones de años.