La búsqueda por una solución al problema de la contaminación global no descansa y en el mundo de la construcción, la contaminación causada por la fabricación del cemento, es uno de los problemas más prominentes de la industria. Por eso, el científico Rouzbeh Shahasavari y el graduado Sung Hoon Hwang de la Universidad de Rice, han desarrollado unas esferas que de acuerdo a sus estudios, son una solución de bajo costo que puede ayudar a solucionar las prácticas de la manufactura del cemento.
Los investigadores crearon unas esferas que se encuentran envueltas en una solución parecida a la del detergente común, estas esferas pueden ser estimuladas para que se conviertan en sólidos más fuertes, duros, elásticos y duraderos que el cemento Portland comúnmente usado en la construcción.
“Las partículas del cemento son amorfas y desorganizadas, lo cual las hace vulnerables a ls grietas. Pero con este material, sabemos cuáles son nuestros límites y sabemos que podemos canalizar polímeros u otros materiales entre las esferas para controlar la estructura de abajo arriba y predecir, de una forma más precisa, cómo se fracturaría.” –Shahsavari a Science Daily.
La investigación se basa en un proyecto que hicieron los mismos investigadores en el 2017, buscaban desarrollar materiales que tuvieran la propiedad de auto-curación. El nuevo material, a diferencia del anterior, no es poroso y es tan sólido como la cáscara de silicato de calcio que rodea la semilla de surfactante. Shahsavari y Hwang, descubrieron que podían controlar el tamaño de las esferas –de 100 a 500 nanómetros en diámetro– al manipular los elementos que las componen durante su manufactura.
Al utilizar las esferas para crear materiales fuertes y duraderos, se dieron cuenta que tenían en sus manos un producto que crearía materiales biomiméticamente adaptables. También, la forma esférica es importante ya que se sintetizan de manera más fácil; durante el periodo de prueba, los investigadores utilizaron dos surfactantes comunes para hacer las esferas y comprimieron sus productos en perdigones con los cuales se dieron cuenta que los perdigones basados en DTAB se compactaban de mejor manera, eran más fuertes y tenían más elasticidad que los perdigones que tenían CTAB–cemento común.
Shahasavari explica que el tamaño y forma de las partículas en general, tiene un efecto importante en las propiedades mecánicas y la durabilidad de materiales que se producen en forma masiva, expone cómo es muy bueno tener materiales que puedes manipular de acuerdo a las necesidades específicas. Además, las esferas pueden ser mezcladas en diferentes tamaños para llenar los espacios entre las estructuras lo cual los hace que tenga una mayor densidad y mejores propiedades mecánicas y de durabilidad.
Al incrementar la fuerza del concreto se permite un uso menor del cemento, cosa que tiene un impacto directo en el peso y la cantidad de energía utilizada para crearlo, afectando la cantidad de emisiones de carbón asociadas en la manufactura del mismo. Las esferas son más efectivas que el cemento así que requieren de menos mantenimiento.
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