Material de construcción del futuro
Un descubrimiento nos lleva un paso más adelante en encontrar los materiales perfectos para la industria de la construcción.
Se trata de los
nanocristales de celulosa, un material abundante y de origen vegetal, que para sorpresa de los investigadores tiene la fuerza del acero gracias a la compleja estructura presente en las plantas.
El sector de la construcción se lleva prácticamente siglos utilizando materiales minerales.
De hecho, si se habla de una referencia milenaria, entonces habría que indicar que el barro es uno de los más explotados. Incluso hoy, en comunidades indígenas de buena parte de Latinoamérica, continúa siendo muy utilizado.
El concreto es el más comercializado, dada su resistencia y durabilidad a lo largo de los años.
Actualmente existen obras en el mundo construidas desde el año de 1900 en donde éste material sigue igual de firme a cuando fue utilizado para construir desde una biblioteca a un auditorio, hasta una sala de proyección de cine o un estadio.
Sin embargo, de acuerdo a una investigación desarrollada por científicos de la Universidad de Purdue de Indiana, la era de este material, al igual que otros del mismo calibre de resistencia, podría estar a punto de llegar a su fin.
Y no se habla precisamente de que se estén agotando los minerales y los ingredientes químicos que existen para producirlo.
No, la era del cemento y el acero, como productos de construcción podría legar a su fin, tras el uso del uso de nanocristales de celulosa que son tan comunes y abundantes en las propiedades de origen vegetal.
Los nanocristales de celulosa son subproductos generados por el papel, la bioenergía, la agricultura y la industria de la pulpa.
Debido a toda la estructura genética que existe en las plantas, se puede percibir que su densidad y resistencia es mucho más integra que la del acero.
Estos nanocristales se presentan como una fantástica alternativa, no solo por toda la resistencia y garantías que pueden ofrecer, sino también porque se convertiría en un producto renovable que aportaría a la salud del planeta.
Por lo pronto se piensa en que una vez se cree una forma de explotar estos nanocristales, se empiece a instrumentar con los materiales tradicionales.
Pero, ¿en serio es tan resistente?
Sí, los investigadores lograron probar que un conjunto de 500 nanómetros puede representar una rigidez comparable a los 206 gigapascales; esto quiere decir, la misma dureza que puede percibirse en el acero.
Y resulta comprensible que germine la duda de si es posible que un material proveniente de las plantas sea tan útil, teniendo en cuenta lo “elemental” que éstas son.
Pero sí, dentro de la estructura atómica, genética y natural de un cactus, como el de una planta de olivo o la corteza de un árbol, existe toda la una estructura de millones de partículas que dan resistencia a su razón de ser.
Y en medio de todas esas partículas, toman protagonismo los nanocristales de probada resistencia.
Su impacto no solo sería en el sector de la construcción
El equipo de investigación del señor Pablo D. Zavattieri, dejó en claro que al utilizar estos biomateriales se está dando un gran paso para fortalecer la industria de la construcción, aunque también se considera que es un recurso altamente útil para el desarrollo de automóviles y maquinaria pesada.
A todo esto se le agrega que el costo de producción de los nanocristales es realmente económico, en relación a lo que implica la elaboración de otros materiales.
Un solo nanocristal, cuenta con una dimensión de 3 nanómetros de nacho, por 500 nanómetros de largo; esto es equivalente a una milésima parte de lo que es el tamaño de un grano de arena.
En esta investigación también aportaron profesionales como Fernando L. Dri, Louis G. Hector Jr. Y Robert J. Moon; los tres son considerados expertos muy respetables en el mundo de la biología, botánica e ingeniería nanotecnológica.
El futuro de la construcción y los nanocristales
La cuestión de fondo aquí es que aunque todo resulte muy maravilloso, aun pasará un buen tiempo hasta que esto se logre instrumentar en la industria. Una industria donde las cementeras llevan una larga tradición en el mercado y donde no les será nada fácil ceder a esta nueva alternativa.
Como siempre lo ecológico y lo funcional entre en coche con los intereses políticos y económicos que supondría la introducción de los nanocristales a este sector que mueve miles de millones de dólares al año en todo el mundo.
Los nanocristales vegetales tienen mucho contra lo cual competir, pero de lograr posicionarse harán una revolución tremenda en el mundo de la construcción.
Otra alternativa de los nanocristales es el fortalecimiento del concreto: combinados con éste podrían producirse artículos hechos con concreto más delgados y livianos a la vez que conservan la misma resistencia con un posible beneficio secundario de la disminución del dióxido de carbono liberado a la atmósfera.
Las plantas de cemento representan aproximadamente el 8 por ciento de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, una de las principales causas del cambio climático.
Los nanocristales de celulosa hacen que el concreto sea más resistente a través de una reacción química que aumenta la hidratación de las partículas de cemento, haciendo que el concreto sea más resistente, dicen los investigadores.
"La fuerza de las escamas de concreto con el grado de hidratación. Por lo tanto, cuanto más hidratado está, más fuerte es", dijo Jeffrey Youngblood, profesor de Purdue de ingeniería de materiales.
"Así que uno pensaría que si agrega más agua sería más fuerte. El problema es que el agua agrega poros que la debilitan, pero los nanocristales de celulosa mejoran la hidratación con menos agua, lo que hace que el concreto sea más resistente".
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