Los nanomateriales en el sector construcción

Como sucede en muchas otra áreas de la vida del hombre contemporáneo, la actividad de la construcción esta siendo impactada por una nueva generación de materiales mejorados por las nanotecnologías.

Según el criterio de muchos, esto apenas es el comienzo de la que será una profunda transformación de nuestro estilo de vida, una verdadera revolución tecnológica con las herramientas que nos proporciona el siglo XXI.

Estructura de un nanomaterial del tipo tubo

Las características pantallas de la Nueva Iglesia de Jubileo, en Roma, está hecha de un nanoconcreto fotocatalítico capaz de autolimpiarse, reduciendo los costos del mantenimiento necesario para conservar el pulcro color del material.

Aplicaciones de los nanomateriales

Aunque se da por sentado que los nanoproductos ya están preparados para su uso generalizado en el mundo de la construcción, es un hecho que el sector aun está a la zaga de otras áreas industriales, como la electrónica o la generación de energía.

Hasta el momento, los mayores esfuerzos han estado dirigidos a mejorar las cualidades de otros productos convencionales. Haremos una revisión superficial de los subsectores del área de la construcción donde los nanomateriales han encontrado mayor acogida y las aplicaciones por las que destacan.

En el concreto ú hormigón (nanoconcreto)

  • El nano-sílice (humo de sílice) en el cemento se utiliza para mejorar la resistencia del concreto a la compresión (entre 3 a 6 veces por encima del promedio) y sus propiedades mecánicas en general. Bloquea la penetración del agua, lo que aumenta la durabilidad de los concretos y restringe los efectos degradantes de la alcalinidad.
  • Los nanotubos de carbono pueden mejorar la resistencia mecánica de los concretos, tanto a nivel de compresión como de flexión, principalmente. También pueden ser utilizados para monitorizar su estado, e incluso para transmitir señales a través de estructuras.
  • El nanopolvo de dióxido de titanio (TiO2) permite crear concretos autolimpiantes, que degradan la suciedad y utilizan el agua de lluvia para lavarse. En combinación con otros productos el nano dióxido de titanio es posiblemente el nanomaterial mas utilizado en el ramo de la construcción.

Mas información sobre los nanoconcretos.

Cables de acero y para refuerzos

  • Con nanotubos de carbono pueden mejorar la resistencia de los cables y reducir la frecuencia de las acciones de monitoreo o simplificarlas.
  • La adición de nanoparticulas de cobre reduce la falta de unifomidad de la superficie, limitando el número de elevadores de presión y, en consecuencia, el agotamiento por fatiga.
  • Con nanopartículas de vanadio y molibdeno se mejora la microestructura del acero y se reducen los problemas de fractura asociados con los pernos de alta resistencia.
  • La adición de nanopartículas de calcio y magnesio puede reducir las fallas en áreas afectadas por soldaduras.

El vidrio y productos cerámicos

  • Las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) permiten crear vidrios mas "estériles" y limpios, mediante procesos de catálisis que descomponen los contaminantes orgánicos, compuestos volátiles y membranas bacterianas.
  • Las nanopartículas de sílice (SiO2) pueden utilizarse para limitar la cantidad de luz y calor que entra a los edificios, lo que impacta en el consumo de energía.

En pinturas y recubrimientos

Se trabaja en la obtención de recubrimientos capaces de autolimpiarse, con elevado nivel de aislamiento, hidrofóbicos, anticorrosión mejorada, que puedan ofrecer protección a construcciones metálicas incluso en aguas saladas. En general ofrezcan una mayor adherencia y mas transparencia, entre otras propiedades. Ej:

  • Los recubrimientos en base a TiO2 nanoestructurado (óxido de titanio) forman una película de autocuración que se limpia a si misma mediante procesos catalíticos.
  • El gel de sílice aero combinado con fibras de refuerzo y otros recubrimientos ya se ha empleado para generar materiales aislantes.
Monitores LED de nanotubos

Una nueva generación de lámparas y luminarias fabricadas con nanotecnologia pronto sustituirá los avances recientes en la producción de, por ejemplo, bombillas LEDS, gracias a su eficiencia, brillo mas intenso y costo mas reducido.

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Paneles de energía solar

» Con nanotubos de carbono se están fabricando células solares mucho mas eficientes que las convencionales.

Algunos programas recomendados para el diseño, análisis y simulación molecular:

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» Nanoconcreto
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