Hormigón con grafeno: una nueva forma de construir
El grafeno está revolucionando el campo de la construcción. Este nuevo hormigón con grafeno es más duro, resistente y duradero que el actual, por eso está desempeñado un papel clave en la industria de la construcción.
El hormigón con base de grafeno es capaz de mejorar la resistencia del cemento como ningún otro.
La producción de cemento para la construcción es muy contaminante, siendo estas una de las principales causas de las emisiones globales de dióxido de carbono.
Un 8% de las emisiones globales provienen de los potentes hornos de las industrias cementeras.
Si se pudiera suplantar o disminuir la cantidad de materiales se podrían reducir las emisiones de forma significativa.
El cemento en nuestra sociedad
Si algo sabemos del cemento es que lo usamos para la mayoría de nuestras construcciones.
El cemento se compone de cualquier sustancia en polvo que al mezclase con agua conforma un material pastoso.
Este material es capaz de endurecerse con el tiempo y en contacto con el aire cuando se le agrega arena, piedras o grava machacada el cemento forma el llamado hormigón.
Gran parte de las edificaciones que vemos a nuestro alrededor y probablemente desde la cual estás leyendo este post ,están hechas de hormigón.
A lo largo del tiempo el cemento se ha utilizado casi sin límites en nuestra sociedad.
Esto se debe a sus cualidades y a su buen costo además de por su buena capacidad de resistir peso.
Asimismo el cemento es muy modelable por lo que permite diseñar cualquier estructura.
Sin embargo tiene varios limitaciones que habría que solucionar, tales como fragilidad intrínseca, es decir, su poca capacidad para no romperse cuando es sometido a una fuerza.
Esto ocurre por ejemplo, con el asfalto de hormigón, que tras mucho uso se van formando los baches.
Esta fragilidad también está presente en las edificaciones que usamos, obligando de esta forma a realizar un mantenimiento para conservarse en buen estado.
Otras de las limitaciones que posee, como comentábamos anteriormente, es el alto grado de contaminación en su producción.
¿Como el grafeno puede ayudar a reducir las emisiones?
✔️ Con el grafeno se necesita mucho menos material para hacer más hormigón.
✔️ Se precisa mucho menos cemento que de la forma convencional.
✔️ El grafeno sería un material más durable y resistente por lo que se necesitaría menos material para repara las estructuras que ya se quebraron.
El grafeno como aditivo al hormigón convencional
El grafeno es un material tremendamente versátil y combinándolo con otros elementos se puede producir diferentes materiales con distintas propiedades superiores.
El grafeno tiene unas propiedades mecánicas y electrónicas únicas y aunque desde sus descubrimiento en 2004 no se ha logrado todo lo que se creía si ha servido para desarrollar aplicaciones útiles y fuertes.
Dentro de esas aplicaciones es la de el grafeno como aditivo al hormigón.
Si hablamos de nanomateriales nos estamos refiriendo a escalas nanométricas que son las escalas atómicas del grosor de un cabello.
Las estructuras nanométricas de grafeno tiene el objetivo de mejorar las propiedades mecánicas del cemento:
✔️ Durabilidad: fortalece la estructura hasta un 30% mas que el hormigón convencional y se reduce la necesidad de usar estructuras de acero.
✔️ Mayor rendimiento de los compuestos de cemento: se requiere menos material para construir estructuras grandes, es decir, con menos se puede hace mucho más.
✔️ Materiales con mayor conductividad eléctrica: esto permitirá crear estructuras inteligentes, ya que por ejemplo podrían tener sensores incorporados.
✔️ Capacidad de resistencia al fuego y al agua: Una casa podría quemarse pero nunca derrumbarse.
El futuro del hormigón a base de grafeno
Hay varias empresas que están trabajando para modificar para siempre el desarrollo inmobiliario tradicional mediante la aplicación de la nanotecnología para modernizar el hormigón.
Entre ellas está Concrene Limited con sede en Londres cuyo objetivo más primordial es reducir la huella de carbono y conseguir un hormigón más resistente y ecológico.
Thomas Swan es una empresa especializada en productos químicos industriales. Esta es socia estratégica de Concrete Limited cuyo objetivo es crear hormigón a gran escala para que este material sea barato y esté disponible en toneladas.
Con el hormigón de grafeno se podrán hacer casas inteligentes y mejoradas; además podrán ser impermeables al agua y muy resistentes al fuego.
Al ser el grafeno un material muy duro pero al mismo tiempo muy ligero se podrían crear estructuras livianas para poder ser trasladadas sin mayor problema.
Hay otras empresas que están utilizando la nanotecnología para hacer hormigón reforzado con grafeno.
Nationwide Engineer y la Universidad de Manchester diseñaron una losa de hormigón de grafeno que podrá usarse para diseñar estructuras comerciales.
Una de las metas y retos más importantes es la sostenibilidad comercial de las estructuras públicas.
Conclusión
Como hemos visto a lo largo de este post el hormigón con grafeno ya es una realidad. Pronto las construcciones demandarán menos material de las industrias cementeras.
Se cree que con la incorporación del grafeno en le hormigón las barras de acero que se utilizan en la actualidad podrían ser prescindibles en las futuras estructuras.
Si se quiere concretar el proyecto de emisiones cero habría que disminuir las emisiones de los enormes hornos de las industrias cementeras.
El grafeno puede ayudar a conseguir esos logros aunque de una forma más lenta de la imaginada.
Puede ser ser que todo este cambio en el campo de la construcción se de en pequeños pasos pero sin duda el cambio se puede dar por iniciado.
Lo que si sabemos y podemos vislumbrar es que la innovación en la construcción queda en manos de la impresión 3D y el grafeno.
En este vídeo puedes ver un resumen de el hormigón a base de grafeno
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