El llamado material del futuro por la comunidad científica había pasado todas las instancias preliminares de evaluación para ser aplicado en la construcción por su resistencia, ligereza y sostenibilidad. No obstante, aún no había podido superar los límites del laboratorio, por lo cual se elaboró una solución que permite su producción a gran escala para finalmente disfrutar de sus beneficios en múltiples aplicaciones.
¿Cuál es el material del futuro en la construcción y qué innovación se implementa para su producción a escala global?
Hablamos de los nanotubos de carbono (NTC) descubiertos en la década del ‘50 por científicos rusos con amplios beneficios para la construcción. Su estructura es minúscula en forma de cilindro y tiene un diámetro 100.000 veces más delgado que un cabello humano.
El problema de la utilización a escala mayor (hasta el momento) de estos termistores de coeficiente negativo de temperatura, impulsó al estudio de una nueva solución compuesta por disolventes ácidos que facilita su producción en serie y podría replicarse en la producción en serie para utilizarla en la construcción.
Los nanotubos de carbono demostraron en distintas experimentaciones tener mayor grado de robustez y resistencia que el acero utilizado para la construcción, con menores emisiones de carbono, por lo que podría ser un buen sustituto si la nueva solución se aplica a escala industrial.
Características de los nanotubos de carbono
Una de las características que ofrece este material es la flexibilidad, la excelente conducción eléctrica que podría reemplazar al cobre y su adaptabilidad a los cambios de temperatura abruptos, ideal para el uso en edificios en paredes, cubiertas y pisos.
En el contexto de la construcción, estas características son muy codiciadas para sostener grandes estructuras con mayor ligereza y como un excelente material aislante. Además, sus atributos sostenibles le otorgan un mejor posicionamiento en la lucha contra el cambio climático.
La utilización de fuentes de carbono renovables como el metano durante su proceso de producción le confiere características amigables con el ecosistema y tiene la capacidad de capturar el exceso de carbono del ambiente a largo plazo, una característica que es muy valorada como nuevo material para la construcción.
No obstante, sus prometedores beneficios aún eran aplicados a escala microscópica, debido a que su estructura se encuentra constituida por miles de filamentos entrelazados entre sí. A partir de esta nueva metodología se ofrece un sistema de separación para optimizar su funcionalidad.
Componentes de la nueva solución
Para comenzar a fabricarlos para la construcción, la solución creada posee una tecnología necesaria para separar estos filamentos denominada proceso de dispersión y se realiza a través de la utilización de ácidos que, según asegura el estudio, se han escogido por su menor grado de toxicidad para los seres vivos.
En este contexto, investigadores de la Universidad de Rice en Texas combinó los ácidos metanosulfónico (MSA) y p-toluenosulfónico (pToS) mezclados con ácido sulfúrico fumante. Estas soluciones son menos corrosivas y por ello menos riesgosas para su manipulación.
Durante el proceso de dispersión, el ácido sulfúrico distribuye a todos los filamentos una carga positiva que permite que se repelan entre sí, separándose definitivamente. Una vez separados, pueden ser ordenados a medida con el uso de agujas debido a las fuerzas de cizallamiento.
El profesor de ingeniería química y biomolecular de la Universidad de Rice, Matteo Pasquali sostiene que este experimento ofrece una gran oportunidad de conferirle la importancia y el uso que le damos a los minerales, ahora a los hidrocarburos en la construcción.
Adicionalmente, Pasquali instó a la industria a sustituir los metales por materiales más sostenibles provenientes del carbono para reducir la huella ambiental y para contar con más alternativas a partir de materias primas como el hidrocarburo.
Finalmente, el profesor destacó que este proceso también puede producir hidrógeno, por lo que la experimentación suma más beneficios sostenibles ahora con la creación de energía renovable. Sin lugar a dudas esta solución abre nuevas alternativas de uso de los nanotubos de carbono, incluido el sector de la construcción con excelentes perspectivas cero emisiones.
