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Ecologic Studio - Meta-follies, cuando la forma arquitectónica responde al medio


Utilizar materiales de construcción que posean la capacidad para responder a un entorno cambiante, adaptandose la estructura del edificio es uno de los objetivos del proyecto Meta-follies.

Desarrollado por el estudio Ecologic Studio, se trata de una iniciativa que combina la tecnología y la búsqueda de nuevos materiales flexibles. Con las que crear entornos con características sensitivas. Cuyo principal objetivo sea conferirle las herramientas mediante las que pueda realizar una previsión de las condiciones de su entorno y de las necesidades de sus usuarios.

 El pabellón define nuevos códigos arquitectónicos mediante la sustitución de artificial por organico como referencia constructiva. Concebido algorítmicamente, el pabellón se adapta y cambia con el tiempo, ofreciendo una estructura mecánica que proporciona una forma dinámica de relación contextual con su entorno a través de una apreciación estética intuitiva.

 Construido a partir de materiales reciclados y residuos urbanos como el poliproleno, Meta-follies. Vincula la cibernética y la psicología ambiental, empleando el cómputo digital y parametricismo; en un experimento donde artesanía y el activísimo urbano articula el debate entre lo estético y lo funcional.

 Meta-follies que presenta una estética inspirada en los diseños de las cápsulas aéreo espaciales. Esta recubierto por una red de sensores que monitoriza sus constantes. Un campo  digital  materializa la sensibilidad que produce los sonidos captados por centenares de dispositivos piezoeléctricos, reaccionando a los movimientos corporales.


Producen energia a partir de las frecuencias sonoras de la música Rock



A una de las condiciones a las que se esta prestando mas atención ultimamente, es a los elevados índices acústicos que se produce en el ámbito urbano de las grandes ciudades. Quizás esta atención tenga que ver con cada vez mas estudios científicos ponen de manifiesto el vinculo que existe entre los elevados índices de ruidos y diferentes conductas y trastornos psico-emocionales. 

Reflexionando sobre esta situación y sus posibles el doctor Steve Dunn, Profesor de materiales a nanoescala de la Escuela de Ingeniería y Materiales de Queen Mary en Londres. Ha estado trabajando en el desarrollo de prototipos capaces de absorver las frecuencias de sonido emitidas con el objetivo de generar energía limpia.

 Con la intención de aplicación a la fabricación de obleas solares. Estos innovadores materiales capaces de cosechar los ruidos, son producto de la aleaciones de millones de filamentos microscópicos (nanorods) a base de óxido de zinc, luego cubierto con un polímero activo para formar un dispositivo que convierte la luz solar en electricidad.

Usando las propiedades especiales del material de óxido de zinc, el equipo fue capaz de demostrar que los niveles de ruido tan bajos como 75 decibelios (equivalente al ruido que produce la circulación en carretera o una impresora en una oficina) podría mejorar significativamente el rendimiento de la célula solar.

Pero lo mas curioso de este experimento es que para obtener tasas de eficiencia de hasta un 40%, las placas solares orientadas al sol en horario de máxima de exposición. Fueron sometidas a la emisión de las frecuencias de composiciones de Rock y Pop que debido a sus características sonoras, emitían la suficiente cantidad de vibraciones con las que complementar energeticamente a la producida a partir de los fotones solares.

 Previamente se había demostrado que la aplicación de presión o tensión de los materiales de óxido de zinc puede producir energía a partir de un efecto piezoeléctrico. Las ondas sonoras, producen fluctuaciones aleatorias, anulándose entre sí siendo el mecanismo por el que se produce energía. 

 Esta tecnología híbrida podría representar según sus creadores una solución para absorber la mayor parte de frecuencias producidas por los numerosos ruidos, por los que nos sentimos cohibidos llegando alterar la percepción que tenemos de la realidad que nos rodea. Siendo un método eficaz para su eliminación y viabilidad económica.



Belatchew Arkitekter - Strawcraper, la historia de cómo las energías renovables hubiera permitido que se finalazara el edificio mas alto de Suecia


En 1.996 se finalizo el edificio mas alto de Estocolomo en Suecia. El diseño original del mismo firmado por el arquitecto Henning Larsen contemplaba en principio la contrucción de un inmueble de cuarenta alturas.

Suficiente altitud como para proporcionar al Söder Torn la categoria de rascacielos, pero debido a la normativa de edificación de la ciudad. Que limitaba la construcción en vertical estableciendo una altura maxima, se tuvo que modificar ante la alternativa de no llevarse a cabo.

Diecesiete años después este marcó normativo municipal se volvió más flexible permitiendo ampliar las veintiseis alturas actuales, añadiendo las catorce que faltan. Siempre y cuando el diseño cumpla con determinados requisitos tanto esteticos como funcionales. 


Este resquicio en la normativa lo aprovechado el estudio local Belatchew Arkitekter, para rediseñar el proyecto original, convirtiendo parte del edificio en un enorme aerogenerador eólico. Solución energética de origen renovable con el que estima que se conseguirá su autonomía energetica.

Ademas de producir energia a partir de un sistema basado en la piezoelectricidad, lo que permitira que las autoridades representantes municipales puedan conceder los permisos necesarios para que se continue con la construccion. Concesión que se lograr gracias a la incoporación al proyecto original de sistemas basados energias renovables.
La piezoelectricidad trabaja a través de la compresión de cristales termodinamicos, que se encuentran dentro de los ventanales que recubren el edificio. Al cubrir la fachada exterior con millones con esta solución altamente sensible a las variaciones de temperatura exterior.


Este innovador sistema mixto garantiza su eficiencia energética y bio-climatizacion interior, sistema que complementara con las turbinas eolicas instaladas en determinadas áreas de la fachada del edificio.

Un aspecto adicional es el componente estético que se revela cuando el movimiento constante de las vainas que lo recubren, crean un paisaje ondulado en las fachadas. El edificio, de repente cobra vida dando la impresión de ser un cuerpo que está respirando.


El Strawcraper (nombre alusorio a la función del proyecto) es una extensión del Söder Torn transformándolo en una central productora de energía urbana, Belatchew Arkitekter quiere dar al Söder Torn sus proporciones originales y al mismo tiempo explorar nuevas técnicas que podrían crear el parque eólico urbano del futuro. Mediante el uso de tecnología piezoeléctrica.


Elii - Arboles Urbanos, una solución inspirada en la naturaleza que produce energía renovable


Entre los muchos e interesantes proyectos realizados por el estudio de arquitectura Elli con sede en Madrid, y que recomendamos echar un vistazo. En NQ hemos seleccionado uno que consiste en la instalación de un mobiliario que emulando estéticamente a arbol natural. 

Produce energía limpia, además de regural la temperatura en su entorno mas proximo. Una iniciativa pionera en España pero que ya se lleva utilizando décadas pudiéndose ver soluciones en numerosas ciudades, ofreciendo unos resultados realmente prometedores. 


Se trata de un equipamiento urbano que genera energía  de origen renovable, a partir de paneles fotovoltaicos y de la participación activa de los ciudadanos. Instalado en una plaza de Alcalá de Henares, el proyecto Arboles Urbanos pretende ser un mobiliario que inspirándose en el medio natural. 


Creara un árbol artificial cuya actividad redundara en el beneficio de la comunidad donde opere. El prototipo de Árbol Urbano se compone de una estructura multifuncional energeticamente, mediante la que se riega un pequeño jardín instalado en altura y con la que se proporciona sombra a los usuarios.

Además debido a su versatilidad se pueden incorporar funciones por las se proporcione frescor en ambientes en los que las temperaturas sean extremadamente altas. Algo que en esta localidad del sur de Madrid suele ser habitual, sobre todo durante los intensos meses de verano.

Su funcionamiento es sencillo, dos puestos con bicicletas generan energía cinética que combinada con la electricidad producida por las células fotovoltaicas instaladas en las tulipas que techan el carrusell. Bombean el agua con la que se riegan las plantas y se encienden los diodos LED, volcándose el excedente de energía a la red publica. 


Ganador del concurso que durante la primavera de 2009 convoco la Asociación Sostenibilidad y Arquitectura (A.S.A.). La presencia en el espacio publico de un árbol urbano implica la relación de la tecnología con su entorno natural y social. Un nexo donde lo funcional y lo estético se vinculan a través de la participación de sus usuarios. Que se correponsabilizan de su cuidado y adquieren conocimiento sobre la generación y empleo de recursos comunes. 



Crean pilas híbridas destinadas a la producción de energía cinética


Energía y movimiento son dos conceptos que pese a complementarse, en términos prácticos este mecanismo productor de energía ha sido muy poco aprovechado. Aunque existen numerosos proyectos que tratan de aprovechar la enorme capacidad de la piezoelectricidad para generar electricidad utilizando la energía que cinéticamente genera un organismo en movimiento.

Recientemente, los investigadores del Georgia Institute of Technology han creado lo que ellos creen es un método más eficiente. Ellos han desarrollado una célula de energía de auto-carga que convierte directamente la energía mecánica en energía química. La célula almacena la potencia hasta que se libera como una corriente eléctrica. 

 Mediante la creación de una célula híbrida generador-almacenamiento, se han eliminado la necesidad de emplear sistemas que utilizan una batería independiente del generador, reduciendo la cantidad de peso y espacio que normalmente se requiere para acomodar dispositivos que generen, almacenen y suministren la energía cinética.

El estudio dirigido por Zhong Lin Wang, profesor regente en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales en el Instituto de Tecnología de Georgia, afirma que el sistema de carga se acumula en ciertos materiales sólidos con características piezoeléctricas, conducen los iones de litio de un lado de la célula cuando la membrana se deforma por el estrés.

Mediante el aprovechamiento de una fuerza de compresión (cinética), tal como un talón del zapato golpeando sobre un material (piezoeléctrico) el pavimento, la célula de genera suficiente corriente para alimentar una pequeña calculadora. 

 Una celda de potencia híbrida del tamaño de una pila botón convencional puede alimentar pequeños dispositivos electrónicos - y podría tener aplicaciones militares para los soldados que podría algún día el equipo de recarga de baterías mientras caminaban.

La célula de potencia consta de un cátodo hecho de litio-óxido de cobalto (LiCoO2) y un ánodo compuesto de dióxido de titanio (TiO2) nanotubos cultivados sobre una película de titanio. Los dos electrodos están separados por una membrana hecha de poli (fluoruro de vinilideno) (PVDF), que genera una carga piezoeléctrica cuando se somete a tensión. 

 Cuando la célula de potencia se comprime mecánicamente, la película de PVDF genera un potencial piezoeléctrico que sirve como una bomba de carga para conducir los iones de litio del lado del cátodo al lado del ánodo. La energía se almacena en el ánodo como el óxido de litio-titanio. 

Hasta el momento, Wang y su equipo de investigación, han construido y probado más de 500 de las células de energía. Wang estima que la celda híbrida será tanto como cinco veces más eficiente en la conversión de energía mecánica en energía química que un generador y una batería por separado. 

 El sistema podría ser utilizado para convertir la energía mecánica que se produce al caminar, de la que generan los neumáticos de un vehículo, a partir de las olas del mar cuando golpean en la costa o de las vibraciones mecánicas producidas por multitud de objetos.

El profesor Zhong Lin Wang presenta el primer nanogenerador que produce energía corporal


Con la energía generada por la presión ejercida por las yemas de los dedos  sobre un nanogenerador fabricado con nanocables de óxido de zinc (ZnO), se ha logrado alimentar bombillas LED y un cristal liquido, de los que vienen integrados en pequeños dispositivos electrónicos como portatiles y moviles. 

Este avance podría tener múltiples aplicaciones en ámbitos tan diversos como la sanidad, la agricultura, el transporte o la industria. Así como en la fabricación de electrodomésticos, baterías, energías renovables...etc



La investigación del primer nanochip que utiliza los movientos corporales para producir energía ha sido desarrollada por científicos pertenecientes al Instituto de Tecnología de Georgia (Estados Unidos). La investigación ha sido dirigida por Zhong Lin Wang, representa un avance importante respecto a los prototipos que existen en la actualidad.



Pues no necesita baterias ni recargas eléctricas externas. Los nanogeneradores se basan en el efecto piezoeléctrico que se encuentra en los materiales cristalinos como el óxido de zinc, con el que se crea un potencial de carga eléctrica o de acción cuando las estructuras hechas de este material se flexiona o se comprime excitandose debido a los movimientos que realiza el cuerpo. 

Al capturar y combinar los cargos de millones de estos cables de óxido de zinc a nanoescala, Wang y su equipo de investigación puede producir hasta tres voltios y hasta 300 nanoamps.


Para los primeros nanogeneradores de óxido de zinc se ha utilizado matrices de nanohilos cultivados sobre un sustrato rígido y cubierto con un electrodo de metal. Las versiones posteriores integran ambos extremos de nanocables de polímero y de energía producida por la flexión simple. Independientemente de la configuración.

Las últimas mejoras en el dispositivo de Wang han dado lugar a un nanogenerador lo suficientemente potente como para proporcionar potencia a pantallas de cristal líquido, diodos emisores de luz y diodos láser. Al almacenar las cargas generadas utilizando un capacitador, la energía resultante es capaz de impulsar un sensor y transmitir la señal sin cables.


JUMP INTO THE FUTURE:

Based on triboelectric nanogenerators (TENGs) technology developed by Zhong Lin Wang. Researcher Zhiqun (Daniel) Deng and a team of researchers at the Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) presented in early 2023 a nanogenerator that uses renewable wave energy in the open ocean, which aims to produce renewable energy on a large scale. The promising results of this study can be found in the following article which can be read in full HERE.

ALSO IN SPANISH: 

Basada en la tecnología nanogeneradores triboeléctricos (TENGs) desarrollada Zhong Lin Wang. El investigador Zhiqun (Daniel) Deng y un equipo de investigadores en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) presentaron a comienzo de 2023 un nanogenerador que aprovecha la energía renovable de las olas en mar abierto, cuyo objetivo es que produzca energía renovable a gran escala. Los prometedores resultados de este estudio se pueden consultar en el siguiente artículo que se puede leer integramente desde AQUI. 
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