¿La poliamida descubierta por el arquitecto?

La tensoestructura oculta cuidadosamente los elementos de iluminación, que brillan a través de la superficie tensada, para así optimizar la sensación espacial del recinto. El diseño está basado en el paisaje de Sharjah como fuente de inspiración, sugiriendo un paisaje invertido, que encierra la plataforma escenario del teatro. Las superficies de doble curvatura, inclinadas, onduladas con hilos de luz en los pliegues de la cubierta recuerdan las imágenes de los rayos de sol del atardecer sobre las dunas. Las instalaciones técnicas, como aire acondicionado, equipo de sonido, instalación de iluminación, cableado eléctrico y aislamiento acústico se ocultan tras la tela porosa de nilón.

Necesitamos una membrana estructural, elástica y resistente, y es conocido que las poliamidas son elásticas. Para techumbre de la sala es lo mejor.Concretamente la fibra de nilón sometida a tracción alcanza cerca de 4 veces su longitud original, y con ello aumenta su cristalinidad y resistencia a la tracción.

La poliamida es un tipo de polímero, que contiene enlaces del tipo amida. La Naturaleza nos ofrece poliamidas, como la lana y la seda, pero también hay sintéticas, como la fibra de nilón 6. Las aramidas son un tipo de poliamida, en las que hay grupos aromáticos formando parte de su estructura. Hay fibras muy resistentes a la tracción, como el kevlar, y muy resistentes al fuego, como Nomex. Hay varias familias: poliamidas alifáticas (nilón), politereftálmicas (Hexametilendiamida, ácido ftálico), aramidas (Kevlar y Nomex).

Otro compuesto orgánico flexible es el ETFE, el acrónimo de Etileno-TetrafluoroEtileno. Es una resina que se obtiene del mineral natural espato flúor. La resina se extruye para formar rollos de un espesor mínimo (0,1-0,25 cm). Absorbe la radiación ultravioleta solar, es apta para climas cálidos. Estas resinas se limpian por si solas cuando llueve, porque su coeficiente de fricción es bajo. Con EFTE se obtienen curvaturas y deformaciones, con distribución biaxial de tensión. En Barcelona hay el edificio MediaTIC, un cubo de 44x44x37.82 m, con 2.500 m² de lámina ETFE. Hay sensores inteligentes de bajo consumo para la temperatura y la humedad. Así se logra la ecoeficiencia.

La amida es común en la Naturaleza, y una de las más conocidas es la urea, una diamida que no contiene hidrocarburos. Las proteínas y péptidos de la Naturaleza están formados por amidas. Las proteínas están formadas a partir de los aminoácidos, por reacción de un grupo carboxilo de un aminoácido con un grupo amino de otro. En las proteínas al grupo amida se le llama enlace peptídico. La seda es una poliamida. Estos grupos amida son muy polares, y pueden unirse entre sí mediante enlaces por puente de hidrógeno. Debido a esto y a que la cadena del Nilón es tan regular y simétrica, los nilones a menudo son cristalinos, y forman excelentes fibras elásticas. El Nilón reemplaza a la seda y al rayón.

Un ejemplo de cadena larga es el nilón. Es una poliamida debido a los característicos grupos amida en la cadena principal de su formulación. El nilón 6 se obtiene por polimerización de la e-caprolactama. También se puede sintetizar por policondensación de un diácido con una diamina. Hay muchas poliamidas tipo nilón:-6, -6.1, -6.10, -6.12, -11, -12, -9.6 y -6,9. El primer número que acompaña al nilón nos dice el número de carbonos de la amida. El nilón funde a 263 °C. En la industria, DuPont, fabrica el nilón, fibra de alta densidad, haciendo reaccionar el ácido adípico (derivado del fenol) con la hexametilenodiamida, derivada del amoníaco. El nilón en 1938 revolucionó el mercado de las medias de señora, y luego la fabricación del cepillo de dientes.

Una amida es un compuesto orgánico, que consiste en una amina unida a un ácido carboxílico, convirtiéndose en una amina ácida (o amida). Se puede considerar como un derivado de un ácido carboxílico, por substitución del grupo OH del ácido, por un grupo –NH2, -NHR, o NRR´´, llamado grupo amino. Formalmente se pueden considerar derivados del amoníaco, de una amina primaria, o de una amina secundaria (por substitución de un hidrógeno por un radical ácido) dando lugar a una amina primaria, secundaria, o terciaria respectivamente.

Se pueden sintetizar a partir de un ácido carboxílico y de una amina. Todas las amidas, a excepción de la 1ª de la serie, son sólidas a temperatura ambiente, y sus puntos de ebullición son elevados, más altos que los de los ácidos correspondientes. Se sintetizan haciendo reaccionar el amoníaco (o aminas primarias o secundarias) con ésteres.

Son formas arquitectónicas creadas a partir de membranas tensadas: Arquitectura textil. Es un sistema de construcción basado en estructuras ligeras, usadas básicamente como coberturas. Se logra gran estabilidad combinando y equilibrando la fuerza de elementos rígidos (postes, arcos) con la versatilidad y adaptabilidad de elementos flexibles (lonas y cables). Consisten en superficies de tejido estáticas, membranas textiles, conseguidas por la tensión de las mismas mediante la combinación de estructuras de acero (mástiles) y tirantes de cables. Permite diseñar muchas formas tridimensionales: triangulares, paraboloides hiperbólicos, conoides de revolución, etc.

En la arquitectura convencional no entra la estructura de membrana de doble curvatura, sometida a tensión, sin ninguna compresión. Nos recuerda la tela de un paraguas. La arquitectura textil emplea materiales tensados. En inglés llaman Tensile Architecture. La tienda de campaña es muy antigua, con tela de lino o lona de cáñamo, y cumple las dos condiciones: la doble curvatura y está pretensada. Ahora aspiramos a grandes luces, superficies de al menos 3.000 m2. Requieren mínimos elementos de soporte de estructura rígida. La membrana será capaz de soportar las cargas que se requieren en el Código Técnico de Edificación.

No olvidamos que además de la tensoestructura tensada existe la neumática, soportada por aire, en donde el esfuerzo perpendicular se consigue con una sobrepresión de aire. Los mástiles, tensores y cables tensan la membrana por sus extremos, en direcciones y sentidos opuestos, incluso fuera de plano, y con un peso mínimo. La mayoría de las tensoestructuras tienen como base una geometría anticlástica, es decir, con dos centros de curvatura a ambos lados de la membrana.

Hay 4 tipos genéricos de superficies anticlásticas de uso común: el cono, la silla de montar, el paraboloide hiperbólico y la de valles paralelos. Cada una de ellas está formada por 4 elementos alabeados, en los que el grado de alabeo (curvatura) depende de la elección de las condiciones perimetrales (vigas, mástiles, cables). En la esfera, el globo, superficies clásticas, en centro de curvatura está en el mismo lado del textil tensado. La curvatura da rigidez a la membrana, y evita importantes deformaciones, típicas de las superficies planas y cilíndricas.

El nilón se recibe en rollos, que hay que cortar según el diseño. Los patrones cortados se han de unir para formar el techo. Hay uniones cosidas, soldadas por alta frecuencia, o aire muy caliente, ultrasonido, pegadas, etc. Luego hay que unir la membrana a los mástiles perimetrales para transferir los esfuerzos normales, o tangenciales, de la membrana al sistema de borde. Existen los bordes flexibles curvados y los bordes rígidos. Hay variedad de soluciones para la confección perimetral de la techumbre.

Los mástiles intermedios suelen llevar un anillo metálico en su parte superior para controlar el nivel de tensión de la membrana tensada de nilón. Este anillo da la tensión adecuada con la ayuda de cables. Los mástiles perimetrales suelen ser pivotantes, articulados, que se estabilizan mediante cables, con sus tensores.

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