Concreto inspirado em orelhas de elefante promete reduzir o uso de ar-condicionado em prédios

Concreto inspirado em orelhas de elefante pode ajudar a regular temperatura de edifícios

Por Márcio Freire

23 Outubro, 2025.

Imagine se as paredes de um prédio pudessem regular a temperatura de forma natural, sem precisar de ar-condicionado ou aquecedor.

Globalmente, os edifícios respondem por cerca de 40% de todo o consumo de energia, e quase metade desse valor está ligada a sistemas de aquecimento e resfriamento.

Isso significa que manter ambientes confortáveis consome uma parcela enorme dos recursos energéticos do planeta — e também é responsável por uma fração significativa das emissões de gases de efeito estufa.

A solução para esse desafio pode vir de um lugar inesperado: a savana africana.

Pesquisadores da Universidade Drexel, nos Estados Unidos, estão desenvolvendo um novo tipo de compósito cimentício inspirado em orelhas de elefante, que busca reproduzir a capacidade desses animais de controlar o calor corporal por meio de pequenos canais internos.

O resultado é um material inteligente que absorve e libera calor conforme o ambiente, ajudando edifícios a se manterem confortáveis com menos gasto de energia.

Essa inovação, além de promissora, pode mudar completamente a forma como projetamos e construímos — transformando paredes, pisos e tetos em aliados do conforto térmico.

de onde veio a ideia de um concreto inspirado em orelhas de elefante?

Elefantes possuem orelhas cheias de veias que funcionam como um sistema de resfriamento natural. Quando a temperatura corporal aumenta, o sangue flui com mais intensidade por essas veias, liberando calor para o ambiente. Já em dias frios, o fluxo diminui, ajudando o animal a conservar energia térmica.

Inspirados por esse mecanismo biológico, Amir Farnam, professor associado da Faculdade de Engenharia da Drexel, e sua equipe imaginaram que o mesmo princípio poderia ser aplicado aos materiais de construção.

A proposta é simples — mas ambiciosa: criar um concreto “vascularizado”, com uma rede de canais internos capaz de transferir calor de forma controlada, imitando o que acontece nas orelhas desses animais.

Esses canais, quando preenchidos com materiais de mudança de fase (PCM), como a parafina, absorvem e liberam calor conforme a variação de temperatura, ajudando a estabilizar o ambiente interno de forma passiva, sem consumo adicional de energia.

A ideia combina biologia, engenharia e sustentabilidade — uma linha de pesquisa que ganha cada vez mais força no mundo da construção civil. São os chamados materiais bioinspirados.

como o compósito cimentício é feito?

Durante a fabricação do material, os pesquisadores utilizam um molde polimérico temporário, criado por impressão 3D, para formar os canais dentro do concreto.
Após o endurecimento, esse molde é removido, deixando uma estrutura interna oca que lembra uma vasculatura — uma espécie de sistema de microtúbulos semelhante ao das orelhas dos elefantes.

Em seguida, esses canais são preenchidos com parafina, um tipo de material de mudança de fase (PCM) semelhante ao usado em velas.

Esse tipo de substância tem uma característica valiosa: armazena e libera energia térmica durante o processo natural de transição entre os estados sólido e líquido.

Na prática, funciona assim:

Quando a temperatura ambiente aumenta, a parafina derrete e absorve calor, ajudando a resfriar a superfície do material;
Quando a temperatura diminui, ela solidifica e libera calor, atuando como uma fonte térmica.

O objetivo é alcançar um comportamento térmico estável, capaz de reduzir as variações de temperatura na superfície ao longo do tempo — tudo isso sem consumo de energia elétrica, apenas pela propriedade física do material.

O que os testes mostraram até agora

Nos experimentos realizados, a equipe de Farnam produziu amostras de concreto com diferentes geometrias de canais internos, variando tanto o formato quanto a espessura das cavidades.

O objetivo era avaliar como cada configuração influenciava a transferência de calor e a resistência mecânica do compósito.

Entre os modelos testados estavam:

Canais simples e paralelos;
Canais dispostos de forma diagonal;
E grades em formato de diamante.

Os resultados iniciais mostraram que a geometria em forma de diamante apresentou o melhor equilíbrio entre desempenho térmico e resistência estrutural.

Esse padrão aumentou a área de contato interna entre o PCM e o material cimentício, favorecendo a absorção e liberação de calor de maneira mais uniforme.

Nos ensaios térmicos, as amostras com essa configuração foram capazes de reduzir o ritmo de aquecimento e resfriamento da superfície em cerca de 1 a 1,25 °C por hora, em comparação a materiais convencionais.

Além disso, os testes de compressão mostraram que o compósito manteve boa integridade estrutural, mesmo com a presença dos canais vasculares.

Embora os resultados sejam promissores, os próprios autores ressaltam que se trata de uma prova de conceito, e que o desempenho em larga escala ainda precisa ser validado com testes prolongados e em diferentes condições ambientais.

onde poderá ser utilizado?

Mesmo ainda em fase inicial, o compósito cimentício desenvolvido pela equipe da Universidade Drexel já demonstra potencial para ser aplicado em superfícies arquitetônicas que trocam calor com o ambiente, como paredes, pisos e tetos.

Esses elementos estão entre os maiores responsáveis pela perda e ganho de energia nos edifícios. Com o uso de materiais capazes de regular a temperatura, seria possível reduzir a carga térmica sobre sistemas de climatização, diminuindo o consumo de energia elétrica.

O estudo sugere que a integração desses compósitos em painéis de fachada ou elementos pré-moldados pode, no futuro, transformar o modo como os edifícios interagem com o ambiente — tornando cada parede um agente ativo na gestão de energia.

o conhecimento pode estar natureza

Para os pesquisadores, o estudo mostra como a engenharia pode aprender com a natureza para enfrentar desafios como o alto consumo energético dos edifícios.

O estudo ainda está em fase experimental, mas já representa um passo importante rumo a materiais de construção inteligentes, capazes de atuar no controle térmico das edificações sem depender de energia externa.

Se aperfeiçoada e aplicada em larga escala, essa tecnologia pode reduzir significativamente a demanda energética de sistemas de aquecimento e resfriamento, contribuindo para edifícios mais sustentáveis e eficientes.

Mais do que uma curiosidade científica, o compósito cimentício inspirado em orelhas de elefante reforça uma tendência que deve marcar o futuro da construção civil: o uso de materiais bioinspirados — soluções que unem ciência, natureza e engenharia para tornar o ambiente construído mais equilibrado e resiliente.

Você pode acessar o artigo completo aqui: Journal of Building Engineering