Innovative materials: the role of hybrid materials in construction

The manufacturing of traditional construction materials uses important levels of nonrenewable fossil fuels and creates high levels of carbon emissions, which can have negative impacts on the surrounding environment. This thesis delves extensively into the literature on the transition from traditional to bio-based building materials and examines the crucial question of sustainability in the construction industry. It demonstrates how using bio-based materials can have a significant positive influence on the environment, lower carbon footprints, increase performance and cost-effectiveness, and improve overall performance. The research identified mycelium as the most innovative bio-based material through case studies analysis performed in the construction industry. Additionally, the thesis investigate the concept of hybrid materials and proposes a hybrid materials matrix as a strategy to balance sustainability with performance requirements in construction, highlighting the potential for integrated materials solutions.

La produzione di materiali da costruzione tradizionali impiega livelli significativi di combustibili fossili non rinnovabili e genera elevate emissioni di carbonio, che possono avere impatti negativi sull'ambiente circostante. Questa tesi approfondisce la letteratura sulla transizione da materiali da costruzione tradizionali a materiali basati su risorse biologiche, esaminando la questione cruciale della sostenibilità nell'industria delle costruzioni. Dimostra come l'uso di materiali bio-based possa influire positivamente sull'ambiente, ridurre le impronte carboniche, migliorare le prestazioni e la convenienza economica, e ottimizzare le prestazioni complessive. La ricerca ha identificato il micelio come il materiale bio-based più innovativo attraverso analisi di casi di studio nel settore delle costruzioni. Inoltre, la tesi indaga il concetto di materiali ibridi e propone una matrice di materiali ibridi come strategia per equilibrare sostenibilità e requisiti di prestazione nella costruzione, evidenziando il potenziale per soluzioni integrate di materiali.