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Uso de nanotecnología en construcción: Smart Materials
La tecnología está revolucionando nuestro entorno y nuestras vidas. Sin embargo, el sector de la construcción ha sido hasta ahora más refractario a estos cambios de lo que quizá debiera. ¿Asistiremos al fin de la hegemonía del hormigón en la construcción? ¿O se actualizará este material con una nueva remesa de nanohormigones? ¿Cuándo comenzaremos a usar la nanotecnología de forma intensiva con materiales inteligentes como el grafeno?
Nanotecnología y Smart Materials
Como en tantos otros campos, la búsqueda de un menor impacto medioambiental y de soluciones más eficientes y limpias ya ha comenzado a auspiciar cambios también en el sector de la construcción.
La incipiente nanotecnología promete disponer de materiales más baratos y menos agresivos con el entorno, así como con mejores propiedades, durabilidad, etc.
Esta tecnología implica también el desarrollo de materiales inteligentes, o Smart Materials, que son capaces por ejemplo de indicar su estado tensional o de fisuración en tiempo real, contribuyendo de este modo a mejorar la seguridad de las estructuras y edificios.
Incorporar este tipo de materiales al sector de la construcción aportará todo un abanico de posibilidades.
Una de las más interesantes es la auto-reparación (self healling), o incluso la posibilidad de capturar contaminantes de la atmósfera como los óxidos de nitrógeno, ayudando a mejorar la calidad del aire en nuestras ciudades.
El futuro del hormigón y de la construcción en este nuevo escenario
Este material, que hace uso de pasta de cemento como aglomerante, es el que impera en el sector de la construcción.
Por desgracia, la industria que se encarga de fabricarlo requiere de un gran consumo energético, y resulta además bastante contaminante. La nanotecnología puede ayudar a mitigar estos problemas.
Una de las líneas de investigación es el empleo de nanocemento de altas prestaciones que permita reducir sustancialmente las emisiones de CO2 y el consumo energético durante su manufactura.
Este nanocemento será además más reactivo químicamente, pudiendo modificar la velocidad y el grado de hidratación del cemento, e incluso su microestructura para mejorar tanto las propiedades químicas como físicas.
En el proceso se emplearán también fuentes de energía renovables durante su fabricación, y se sustituirán algunas de las materias primas por otros materiales reciclados.
En la actualidad, ya se utilizan materiales como el humo de sílice o las cenizas volantes (los llamados materiales cementíceos suplementarios o SMC), pero su porcentaje llega a lo sumo al 35%.
Gracias al empleo de nanotecnología, podría aumentarse por encima del 70% reduciendo enormemente la dependencia del cemento portland.
Grafeno, un Smart Material con enormes posibilidades
A día de hoy ya podemos adquirir hormigón que emplea aditivo de grafeno para el hormigón y el cemento. Este material llevó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov a ganar el Nobel de Física en 2010.
El grafeno posee excelentes cualidades, pero la resistencia a la tracción y al desgaste lo convierten en un aditivo que casa perfectamente con el hormigón.
La durabilidad del hormigón que emplea este aditivo se ve aumentada además gracias a una mayor resistencia a fenómenos como la carbonatación, o al daño que los cloruros pueden ocasionar a las estructuras.
De este modo podríamos casi duplicar la vida de los edificios e infraestructuras, lo que se traduce en una optimización de nuestros recursos y en un impacto mucho menor para el medioambiente.
El grafeno también añade flexibilidad, lo que contribuye a que la presencia de grietas y fisuras, que comprometen las cualidades mecánicas de la estructura, sean también menores. Por otra parte, también ayuda a mejorar el comportamiento sísmico de las estructuras.
Desde ALTERTECNIA estamos convencidos de que los Smart Materials serán cada vez más empleados en el sector de la construcción, y de que entroncan a la perfección con la dinámica de los Smart Buildings, un tema que trataremos muy pronto en este blog.
