El vidrio podría tener en un futuro un nuevo e inesperado competidor: el bambú. Científicos chinos han convertido el viejo bambú en un material transparente, resistente al fuego y al agua, y que elimina el humo.
El vidrio de silicio, fabricado a partir de arena, sigue siendo el material de construcción preferido cuando se necesita algo transparente pero resistente, como las ventanas. Pero no es especialmente sostenible y puede ser pesado y quebradizo.
Desde hace unos años, la madera transparente le está pisando los talones al vidrio. Los científicos eliminan químicamente la lignina de las fibras de madera y tratan el material restante con plexiglás o epoxi. El resultado es un material transparente, renovable y tan o más resistente que el vidrio, pero más ligero y mejor aislante térmico.
Sin embargo, el uso de la madera plantea algunos problemas. Es mucho más inflamable que el vidrio y es muy solicitada, por lo que las existencias tardan mucho en reponerse. Por eso, para el nuevo estudio, los investigadores de la Universidad Central del Sur de Silvicultura y Tecnología (CSUFT) de China recurrieron al bambú.
«El bambú tiene un rápido ritmo de crecimiento y regeneración que le permite alcanzar la madurez y utilizarse como material de construcción en un plazo de cuatro a siete años», explica Caichao Wan, autor del estudio. «Con una producción cuatro veces superior a la de la madera por acre, el bambú es reconocido por su excepcional eficiencia».
La estructura interna y la composición química del bambú son muy similares a las de la madera, por lo que el equipo utilizó el mismo método para volverlo transparente. Tras eliminar la lignina, el bambú se infunde con un silicato de sodio líquido inorgánico, que cambia la refracción de la luz de las fibras para hacerlo transparente. A continuación, se trata el material para sea hidrófobo o repela el agua.
El resultado final es una estructura de tres capas: silano en la parte superior, dióxido de silicio en el centro y silicato de sodio en la parte inferior. El bambú es transparente, con una transmitancia luminosa del 71,6%, ignífugo, hidrófugo y bloquea el humo y el monóxido de carbono.
Este bambú transparente no sólo podría utilizarse como material de construcción, sino que, cuando se empleaba como sustrato para células solares de perovskita, actuaba como una capa de gestión de la luz. Esto aumentó la eficiencia de conversión de energía de las células en un 15,29%.
«En futuras investigaciones, nos centraremos en la fabricación a gran escala y la multifuncionalización de este bambú transparente», afirma Wan.
El objetivo del trabajo de investigación fue estudiar la estructura anatómica en dos estados de madurez, tres niveles de altura y tres secciones transversales del culmo de Bambusa vulgaris var. vittata, del campus de la UNIA. Se analizaron caracteres anatómicos a nivel macroscópico (en rodajas lijadas) y microscópico (en cortes histológicos), utilizándose en ambos casos un estereoscopio y microscopio con software incorporado, observándose el: espacio, tamaño y distribución de los elementos leñosos (poro, fibra y parénquima). Para los resultados a escala macroscópica, se aplicó el diseño de Bloque Completamente al Azar, con arreglo factorial de 2 x 3 x 3 con 5 repeticiones y 2 x 3, con 5 repeticiones para el nivel microscópico. A escala macroscópica, en el estado verde, la proporción ocupada de los elementos leñosos: poros, fibras y parénquimas fueron 12.0%, 28.9% y 59.1%, en estado maduro: 10.6%; 32.4% y 57.1% respectivamente. Considerando los niveles de altura del culmo, el ápice tanto en estado verde y maduro presentaron los mayores valores (15.3 y 12.7%); el nivel medio presenta el mayor porcentaje (30.7%) y en condición madura el ápice (33.7%); y con respecto al parénquima, la base tanto en verde y maduro alcanzaron los porcentajes más altos (64.3 y 61.7%); y las secciones transversales, en la parte interna de los tres niveles tanto en condición verde y madura, los poros presentan mayor porcentaje (11, 16 y 22%) y (10, 18 y 19%), y respecto a las fibras en condición verde y maduro, la parte externa ocupó el mayor porcentaje (36, 46 y 44%) y (44, 43 y 47%) y en el parénquima tanto en condición verde y maduro la sección interno presentó los mayores porcentajes en los tres niveles (71, 67 y 62%) y (73, 64 y 62%). A escala microscópica el tamaño de los elementos leñosos, en estado verde considerando longitud y diámetro alcanzaron los mayores valores (0.5673mm´y 0.0341mm) y (0.0308mm y 0.0150mm); en estado maduro presentaron los menores valores (0.05406mm y 0.0339mm) y (0.0312mm y 0.0169); con respecto a los niveles, el medio alcanzó los mayores valores (0.5929mm y 0.0368mm) y en el parénquima el nivel base alcanzó los mayores valores tanto en longitud y diámetro (0.0368mm y 0.0177mm respectivamente).
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En comparación con el acero, el bambú es mucho más ligero, más fácil de montar y desmontar, y sólo una fracción del costo, dijeron los profesionales. Pero otros han argumentado que el bambú es anticuado y debería eliminarse gradualmente en favor de materiales más seguros y modernos.
Fay Siu Sin-man, directora ejecutiva de la Asociación por los Derechos de las Víctimas de Accidentes Industriales, sugirió que los andamios metálicos en general son más seguros que los de bambú.
«El metal es más estable y menos fácil de comprometer o mover», dijo, y agregó que el bambú a veces puede sufrir un desgaste indetectable que podría provocar roturas.
Pero el veterano ingeniero estructural Ngai Hok-yan dijo que esos temores son infundados. Si bien el material principal es el bambú, dijo que todas las estructuras de andamios utilizan soportes de acero y pernos de anclaje para mantenerlos seguros.
Además, añadió que un experto deberá revisar la estructura cada dos semanas para garantizar que se mantenga segura.
«En principio, no deberían caer tan fácilmente», afirmó.
2. ¿Qué son los andamios de armazón? ¿Se usaron correctamente?
El Departamento de Trabajo dijo que la estructura de 15 por ocho metros (49 por 26 pies) que se derrumbó en el raro accidente del martes era un ejemplo de «andamio de armadura».
Visto con frecuencia en forma de “balcones de bambú” que sobresalen de los lados de los edificios, el diseño de armazón se utiliza cuando “no es posible, no es aconsejable y no es rentable levantar” andamios desde el nivel del suelo, según al código de prácticas del Departamento de Trabajo para andamios de bambú.
El documento también dice que el diseño suele ser para obras pequeñas y de corta duración, como la reparación de la torre de agua de las unidades de aire acondicionado externas, o trabajos menores de mantenimiento y decoración en la fachada de edificios altos.
‘La retirada inadecuada de las ataduras metálicas puede haber causado el fatal colapso de un andamio en Hong Kong’
Según las directrices emitidas por el Departamento de Edificios, se recomienda que los andamios armados no excedan los seis metros de altura.
Sin embargo, las pautas permiten que los andamios se construyan fuera de los parámetros designados siempre que sean diseñados por un «ingeniero de diseño con un enfoque basado en el desempeño».
Ngai dijo que no había problema en exceder los seis metros de altura siempre y cuando los diseñadores incluyeran más postlogs, soportes de acero y bridas para cables.
«Este es un diseño estándar», dijo. «Si se instalan correctamente, debería ser seguro».
3. ¿Existen otras posibles causas detrás del accidente?
El asesor de seguridad Lee Kwong-sing, del Sindicato General de Empleados de la Industria de la Construcción de Hong Kong, dijo que la remoción inadecuada de una gran cantidad de amarres metálicos que sostenían la estructura podría ser la causa del accidente.
Según el tamaño del andamio, deberían haber estado en su lugar alrededor de una docena de putlogs, un sistema que incluye puntales de bambú para soportar la estructura del andamio y tirantes metálicos de 6 mm de diámetro que se anclan al edificio.
“Es probable que la mayoría de los troncos de este andamio hayan desaparecido”, dijo, y agregó que probablemente fueron retirados para dar paso a la instalación de paneles de vidrio para el muro cortina. «De lo contrario, no habría ningún motivo para la caída».
Otras causas potenciales del accidente incluyen controles inadecuados, dijo Lee, aunque agregó que esto era difícil de determinar ya que hubo mucha actividad de construcción en el andamio desde que fue revisado por última vez el 14 de febrero.
“Muchas personas podrían haber trabajado en los andamios desde entonces o incluso haber quitado los troncos. Si esto último sucediera, sería injusto culpar a los controles”, afirmó Lee.
4. ¿Deberían ser más estrictas las normas sobre andamios?
El Departamento de Trabajo dijo que actualmente está actualizando su código de prácticas para andamios de bambú, que se publicó por última vez en 2017. El documento cubre las calificaciones de aquellos designados para supervisar la estructura, así como los requisitos de materiales.
El incumplimiento del código en sí no constituye un delito, pero puede utilizarse ante los tribunales como factor determinante para determinar si alguien ha infringido la Ordenanza sobre fábricas y empresas industriales.
El departamento también emitió pautas de medidas de seguridad para la construcción y uso de andamios de armazón.
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Además, la mayoría de los andamios ya deben someterse a una formación de un año de duración en el Consejo de la Industria de la Construcción de Hong Kong para obtener una licencia.
El ingeniero estructural Ngai y el asesor de seguridad Lee dijeron que las regulaciones existentes eran en gran medida suficientes para evitar que ocurrieran incidentes de este tipo.
Sin embargo, Lee dijo que el sindicato que representa había estado abogando por una ley que requeriría que los edificios con muros cortina de vidrio designaran espacios para colocar andamios.
5. ¿Por qué Hong Kong parece propenso a sufrir accidentes industriales?
La ciudad enfrentó una serie de accidentes industriales el año pasado. La Asociación por los Derechos de las Víctimas de Accidentes Industriales dijo anteriormente que había estado dando seguimiento a 74 muertes relacionadas con el trabajo el año pasado. Entre las 28 personas que murieron en accidentes industriales, 25 trabajaban en la industria de la construcción.
El grupo también citó datos del Departamento de Trabajo que mostraron que se registraron 145 muertes relacionadas con el trabajo en el primer semestre del año pasado, más que las cifras del mismo período en 2022 y 2021.
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Siu dijo que la cultura de la industria, que incluye operaciones y conciencia de seguridad, es el factor principal en los casos persistentes.
“Hay muchas malas prácticas en las operaciones, incluido el énfasis que se pone en la velocidad mientras todo lo demás queda en segundo plano”, explicó Siu.
«El principio de adjudicar proyectos a la oferta más baja es un gran problema», afirmó. «Cuando no hay suficientes recursos, se restaría mucho presupuesto a las medidas de seguridad».
GUADUA Y BAMBU COLOMBIA 