la nanotecnología cuenta con varios usos, las cuales hace años atrás han revolucionado ciertas áreas de una forma espectacular, pero ahora se encuentra revolucionando el área de la construcción con la parición de nuevos materiales que cuentan con súper características, además en el presente documento examinaremos sus diversas aplicaciones en la industria de construcción y unas proyecciones que se espera teniendo grandes expectativas de la nanotecnología en el futuro.
La nanotecnología en la construcción
La nanotecnología se entiende el estudio, diseño, creación y aplicación de materiales a nano escala a través del control de la materia, reordenando los átomos y la estructura molecular.
Las nanotecnologías ofrecen un alto potencial para promover innovaciones radicales y de alto valor en la fabricación, propiedades y uso de los materiales de construcción [6]. La nanotecnología facilitará materiales más ligeros, resistentes, con menor impacto ambiental e incluso autoadaptables e inteligentes.
Es imprescindible que los materiales de construcción, y los sistemas constructivos derivados, cumplan con varias características como son: alta durabilidad y resistencia al deterioro, buen comportamiento mecánico, entre otras.
Además la nanotecnología en la construcción se refiere en ciertos aspectos como la modificación de pinturas y barnices con nanopartículas, el uso de aditivos para la optimización del rendimiento cemento-hormigón, nano compuestos poliméricos de arcilla para el reciclaje de PET, Pegamentos rápidos y activados a distancia basados en nanopartículas de ferrita, vidrios orgánicos como alternativa al vidrio común, entre otras.
Algunas de las líneas de investigación en este campo son:
- Nanoaditivación de cemento y otros aglomerantes para obtener compuestos que descomponen los compuestos orgánicos volátiles, auto limpiables, antimicrobianos o para incorporar nano sensores que controlen el estado de las estructuras o la calidad del aire en el interior de los edificios.
- Materiales aislantes avanzados basados en aerogeles, vidrios nano porosos o paneles aislados al vacío.
- Vidrios especiales con propiedades de protección anti incendios, recubrimientos funcionales (por ejemplo filtradores de radiaciones)
- Materiales autorreparables.
- Materiales inteligentes que respondan a estímulos como la temperatura, la humedad, la tensión, etc.
APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGIA EN LA CONSTRUCCION
LA NANOTECNOLOGIA EN EL HORMIGON.
El 25% de los propietarios de estructuras de hormigón reparadas están insatisfechos con el resultado de dicha reparación y del resultado de los materiales de protección utilizados en los 5 años posteriores a la reparación; un 75% lo están durante los 10 años siguientes [3].
El propio hormigón -material de construcción tradicional, pero de micro estructura compleja- debe sus propiedades, en gran parte, al gel C-S-H de lamatriz cementicia, que no deja de ser un material nano estructurado con propiedades modificadas por una red de poros y micro fisuras, cuyos tamaño pueden variar desde unos nanómetros hasta milímetros. El conocimiento de su nano estructura y las fases del gel permitirán abrir el abanico deproductos derivados del cemento con propiedades multifuncionales .
La adición de nanopartículas al hormigón puede permitir controlar su porosidad.
Reforzando al hormigón con nanotubos de carbono puede incrementarse su resistencia y evitar la propagación de grietas.
- Nanotecnología: Mejorando la pasta de cemento
Existen muchos manera para explicar porqué el cemento tiene una resistencia a tracción baja.
- Los puntos débiles en la capa de contacto entre el cemento y las cargas se conocen como efectos de transición.
- Mejorando la calidad de las nanoestructuras de la pasta de cemento en las zonas de transición se mejora la resistencia a tracción y por consiguiente se reduce la fisuración.
Los aditivos de hormigones basados en policarboxilatos y sintetizados a partir de criterios nanotecnologicos han permitido desarrollar una nueva generación de aditivos superfluidificantes, sobre los que se pueden modificar adaptándose a cada tipo de cemento, en función de su composición yprestaciones esperadas del hormigón.
Los aditivos basados en policarboxilatos cuentan con la propiedad de configuración de las distintas partes funcionales de la molécula a cada una de lasfunciones que se desean en el hormigón.
Los policarboxilatos disponen de una estructura molecular soportada en una cadena principal, permitiendo estructurar sobre ella todo el resto de funcionalidades, grupos funcionales libres que permiten la interacción con el cemento, cadenas laterales, no necesariamente hidrocarbonadas, responsable de funcionalidades dispersantes, pudiendo adaptarse mediante nanotecnologia, adaptar estas cadenas a las funcionalidades específicas deseadas.
La terminación de la cadena lateral determinara el mecanismo de acercamiento de la molécula de agua al cemento, por lo que permite regular el procesode hidratación y por tanto aportara las funcionalidades deseadas en cada momento.
PEGAMENTOS BASADOS EN NANOPARTÍCULAS
El uso de nanoparticulas de ferrita (oxido de hierro) en materiales adhesivos activados térmicamente permite iniciar a distancia el proceso de secado mediante la aplicación de un campo electromagnetico en el rango de las microondas-radiofrecuencia (1-10GHz). Además, al culminar el proceso de secado del adhesivo en escalas de tiempo mas reducidas que los procesos convencionales, se reduce el calentamiento indeseado de zonas adyacentes.
NANOTUBOS DE CARBONO
Los "nanotubos de carbono", uno de los múltiples materiales creados por la nanotecnología, son el material más fuerte conocido por el hombre: mientras un cable de acero de alta resistencia de 0.56 milímetros de espesor puede soportar un peso de unos 102 Kg., un cable de nanotubos del mismo grosor puede soportar un peso de hasta 15.3 Toneladas.
Se consideran 100 veces más fuertes y resistentes que el acero, y su peso es 1/6 de su peso. Además, conducen la electricidad mejor que el cobre y son buenos conductores de calor.
Para concluir este tema aqui estan otras applicaciones
- Otro campo es el del acero para armaduras, modificado nano estructuralmente, con una resistencia a la corrosión similar a la de los aceros inoxidables, de menor costo y con propiedades mecánicas superiores a los aceros de alta resistencia.
- En la domótica generará un gran desarrollo con los nuevos nano sensores embebidos en las estructuras, que permitirá una monitorización continua y diagnóstico de su estado, además de los beneficios por eficiencia energética.
- Otra aplicación es las nanoestructuras activas que permitirán desarrollar cerámicas bioactivas, los cuales son materiales capaces de auto-repararse, como en el caso del asfalto y el propio hormigón, y materiales con memoria de forma.
- Recubrimientos de grosor nanométrico que protegen el acero de la corrosión
- Identificación y reparación automática de brechas o agujeros en el asfalto.
- Sensores de vigilancia por si se presenta alguna anomalía o riesgo en las edificaciones.
- Auto arreglos de las barreras protectoras en las carreteras.
He aqui un video de los avances en materiales con nanotecnoogia para concluir este blog espero sea de su agrado XD.
