Pele de elefante inspira isolante térmico para edifícios

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/02/2025

Demonstração dos ladrilhos para revestimento térmico.
[Imagem: Hortense Le Ferrand - 10.1016/j.jclepro.2024.141859]

Biomimetismo duplo

Há poucos dias, engenheiros alemães apresentaram um mecanismo de sombreamento biomimético que controla o clima de prédios sem gastar energia em ar-condicionado.

Aquela inovação foi inspirada nas pinhas, as frutas dos pinheiros.

A equipe da professora Hortense Le Ferrand, da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura, também se inspirou na natureza para criar um material de isolamento térmico para edifícios, mas sua abordagem foi duplamente biomimética.

São ladrilhos de revestimento com um desenho inspirado na pele dos elefantes, e então fabricados usando um fungo naturalmente responsável pela podridão da madeira.

"Os materiais atualmente utilizados em paredes para manter uma temperatura agradável em ambientes internos consistem essencialmente em lã de vidro para isolamento térmico, e azulejo ou tinta com cor branca para refletir a luz solar. Mas lã de vidro e azulejos ou tinta de cerâmica são materiais produzidos usando processos caros e usando materiais não biodegradáveis," justificou Hortense.

É biomimética com biofabricação.
[Imagem: Hortense Le Ferrand - 10.1016/j.jclepro.2024.141859]

Refrigeração passiva

Imitar a pele dos elefantes permite que a parte frontal texturizada dos ladrilhos aqueça mais lentamente e esfrie mais rapidamente do que a parte traseira, que é plana.

Quando usados na parte externa dos edifícios, eles ajudam a isolar o calor do ambiente externo, enquanto deixam o edifício esfriar. Os ladrilhos esfriam ainda mais efetivamente quando estão molhados, o que os torna especialmente úteis em ambientes tropicais, explica a pesquisadora.

"Essa abordagem desafia as indústrias de construção tradicionais. Os ladrilhos e o processo nos aproximam da natureza, ao mesmo tempo em que colocam as necessidades humanas e o bem-estar no centro da tecnologia," concluiu Hortense.

(a) Protótipo impresso em 3D; (b) Molde de silicone e (c) processo de cultivo dos fungos para fabricação dos ladrilhos.
[Imagem: Hortense Le Ferrand - 10.1016/j.jclepro.2024.141859]

Ladrilhos de fungos

A equipe primeiro desenvolveu desenhos que imitam a textura da pele dos elefantes, que possui saliências e rugas que permitem que a água flua e evapore, criando um efeito de resfriamento. Simulações de computador permitiram testar diferentes desenhos, até chegar a um padrão ideal para isolamento térmico.

Em seguida, uma impressora 3D foi usada para criar ladrilhos em plástico e, a seguir, criar um molde de silicone do projeto final. Esses moldes foram então usados como formas de silicone para cultivar os fungos, criando os ladrilhos biodegradáveis finais. Os ladrilhos são compostos de células fúngicas que se reúnem em uma rede interconectada tridimensional, chamada micélio.

O processo é simples e não requer equipamento avançado. "Nós combinamos elementos de biomimética com bioengenharia, usando um material vivo, que é um fungo que decompõe madeira, para produzir o produto," disse Hortense.

"Usando biomassa residual, no nosso caso microfibras de bambu, e um fungo comum natural, os ladrilhos fazem parte de uma economia circular. Como são feitos de materiais naturais, eles são totalmente biodegradáveis. Mas as propriedades especiais do fungo também os tornam resistentes às intempéries," acrescentou.

• Ladrilhos sustentáveis mantêm qualidade do ar sem gastar energia

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