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NANOTECNOLOGÍA, Aplicaciones en la Construcción<br />Fernando Jara Cárdenas<br />Universidad Politécnica Salesiana       <...
Nanotegnologia aplicada en la construccion.
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Nanotegnologia aplicada en la construccion.

  1. 1. NANOTECNOLOGÍA, Aplicaciones en la Construcción<br />Fernando Jara Cárdenas<br />Universidad Politécnica Salesiana <br />qwert_altec@yahoo.com<br />Abstract_Al investigar sobre el tema nos dimos cuenta de que la nanotecnología es una área bastante amplia a cerca de diferentes conceptos y aplicaciones que han descubierto diferentes investigadores, lo leímos y concebimos algunos de los temas más importantes, enfocándonos en la nanotecnología aplicada a los avances en la construcción.<br />INTRODUCCIÓN<br />El siguiente ensayo tiene por objeto analizar la nanotecnología, examinando su aplicación general a la industria de la Construcción, así como los beneficios medioambientales que puede aportar la nanotecnología. Así mismo, pretende estudiar el impacto de las nanotecnologías en diferentes lugares del mundo, se destacaran temas como nano ciencia y nanotecnología, los materiales nano estructurados, arquitectura y nanotecnología, los nano materiales aplicados a la construcción, nanotecnología en otros países, nanotecnología en el campo de los materiales, aceptación para el medio ambiente relacionando la nanotecnología de la construcción con la del cuidado del medio ambiente, entre otros.<br />[1] A grandes rasgos, se podría decir que la Nanotecnología tiene la capacidad para elaborar o fabricar materiales, dispositivos o sistemas, mediante el control de su materia a escala manométrica. <br />De esta forma, sus propiedades físicas y químicas pueden ser moduladas sistemáticamente por la variación del tamaño, facilitando el diseño de nuevos materiales con un menor consumo de recursos naturales. <br />Lo cierto es que la nanotecnología cambiará radicalmente no sólo el empleo de los materiales -con la nueva generación de nano materiales, sin sometimiento a las leyes de la física mecánica tradicional-, sino también la forma de diseñar y construir; de hecho, no habrá construcción sin nanotecnología. <br />DESARROLLO DE CONTENIDOS<br />Nos conviene apuntar que los términos Nano ciencia o Nanotecnología se refieren indistintamente al desarrollo científico y tecnológico que se viene produciendo en las dos últimas décadas y que ha permitido la construcción y manipulación de materiales a escala manométrica.<br />[2]El prefijo nano, del griego nannos (muy pequeño), se convirtió al latín como nanus, que significa enano. Este prefijo se aplica para indicar que es mil millones de veces menor que la unidad de referencia, ya sea de longitud, masa, tiempo, etc. <br />En el siguiente grafico se puede analizar las relaciones de tamaño para un mejor entendimiento<br />Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 1. [2]Relación de tamaños.<br />A. Materiales nano estructurados [3]<br />Existen actualmente metales cuya resistencia es cinco veces mayor que la de sus contrapartes naturales. Hay materiales que cambian de color dependiendo del espectro de luz que se aplique a su superficie, y que se vuelven en algunos casos totalmente transparentes, se han construido semiconductores 300 veces más eficientes que los utilizados en la electrónica convencional entonces con tantos avances no nos explicamos cual es la diferencia entre los materiales comunes y los antes mencionados, pues bien si comparamos dos pedazos de materiales con un volumen idéntico, por ejemplo, dos cubos sólidos de cobre de un centímetro cúbico, la diferencia estriba en que en el interior del pedazo de material común, sus moléculas están organizadas en granos con poblaciones típicas de miles de millones de átomos, cuya dimensión granular oscila entre micrómetros y milímetros de diámetro. En el pedazo del material nano estructurado, los granos moleculares tienen un tamaño máximo de 100 nanómetros de diámetro y tienen poblaciones granulares menores a decenas de miles de átomos. Dicho de otra forma, los granos nano estructurados son entre mil y cien veces más pequeños que los de un material común, y además, dentro del mismo volumen poseen el 0.001 por ciento de átomos. Lo anterior significa un ahorro increíble de materia dentro de cada pedazo de material nano estructurado y, como consecuencia, una ligereza en peso que puede llegar a ser mil veces mayor que lo normal. Esta distinción física permite también obtener prioridades y características nuevas, singulares y asombrosas que nunca antes han sido vistas en los materiales comunes<br />B.Nanotecnologia en el Campo de los Materiales [4]<br />Algunas de las sorprendentes aplicaciones de la nanotecnología en el campo de los materiales es por ejemplo, el desarrollo de una pintura con propiedades de auto-limpieza y protección anti-grafiti. También existen ya recubrimientos de grosor nanométrico que protegen el acero de la corrosión, o material cerámico para tazas de W.C. que presenta una superficie completamente lisa a escala manométrica, lo cual implica que se mantiene limpio y reluciente cada vez que se presiona la bomba de la cisterna, sin necesidad de limpiezas posteriores por parte del usuario, <br />C. Los nano materiales aplicados a la construcción <br />[5]La nanotecnología se puede desarrollar materiales más resistentes que el acero, con sólo un 10% de su peso. <br />La nanotecnología ya se ha aplicado en el sector de la Construcción, en la fabricación de aceros y hormigones más resistentes, aportando mejoras en infraestructuras y edificación. Se han desarrollado polímeros integrantes de barreras protectoras en las carreteras que reparan sus propios desperfectos causados por la colisión de vehículos. Igualmente, repara fisuras y oquedades en el hormigón y el asfalto, sin intervención humana, es por eso que vamos a analizar más a fondo estos puntos:<br />Construcción de carreteras.<br />[6]La aplicación de la nanotecnología en las carreteras y la construcción también hará posible identificar y reparar de forma automática, sin intervención humana, brechas y agujeros en el asfalto o en el hormigón, y fabricar señales de tráfico que se limpian a si mismas. Se utiliza la nanotecnología para fabricar acero y hormigón más fuertes. También para la seguridad vial. <br />Por ejemplo en algunos sitios de los Estados Unidos se han colocado nano sensores para vigilar el estado de sus puentes y detectar cualquier anomalía o riesgo.<br />Nano aditivos para el hormigón <br />El propio hormigón de construcción tradicional, pero de micro estructura compleja debe sus propiedades, en gran parte, al gel C-S-H de la matriz cementicia, que no deja de ser un material nano estructurado con propiedades modificadas por una red de poros y micro fisuras, cuyos tamaño pueden variar desde unos nanómetros hasta milímetros. El conocimiento de su nano estructura y las fases del gel permitirán abrir el abanico de productos derivados del cemento con propiedades multifuncionales. <br />GAIA. <br />Otro de los nano aditivos para el hormigón, En este caso, no nos encontramos ante materiales controlados átomo por átomo durante el proceso de fabricación; las nuevas técnicas han sido utilizadas sólo durante la fase de desarrollo del producto.<br />[7]La empresa Cognoscible Technologies ha introducido en el mercado español un nuevo aditivo para el hormigón denominado Gaia, que vendría a sustituir el tradicional micro sílice, y que ofrece al mismo precio múltiples ventajas frente a éste. El aditivo Gaia permite un ahorro de hasta un 40% de cemento. <br />[7]"Una botella de un litro de Gaia iguala a un barril entero de micro sílice, cemento extra y supe plastificantes. Lo que antes requería una viga de 2 metros de grosor para aguantar correctamente los puentes, ahora sólo requiere 75 cm. Si antes había que esperar 28 días para alcanzar altas resistencias de 80MPa, ahora sólo hay que esperar 1 día. Las vigas pretensadas que antes requerían 3 días y ser curadas con agua al vapor para estar listas, ahora sólo requieren 1 día y no necesitan agua. El reto surgió cuando la mayor mina subterránea de cobre en el mundo, El Teniente, situada en Chile, solicitó una mejora del micro sílice que utilizaban en su hormigón. <br /> Se creó un aditivo en el que trabajó no sobre las micro partículas del sílice, sino sobre sus nano partículas, con el objetivo de aprovechar las propiedades que ese material ofrece a nano escala. El nuevo producto, denominado Gaia, es el primer aditivo sustitutivo del micro sílice que se vende en estado líquido, con lo cual desaparece la generación del polvo de sílice, peligroso para la salud de los operarios. Esta característica, entre otras, permite que Gaia sea susceptible de ser utilizada en procesos que cumplen el estándar medioambiental.<br />En la Arquitectura [8]<br />Sólo viendo el futuro prospectivamente con un poco de objetividad, y cantidades enormes de esperanza, podremos pensar en maravillosas e insólitas soluciones constructivas. En un futuro inmediato, podríamos concebir edificios cinco veces más altos que soportaran cargas cinco veces mayores, cuyas secciones estructurales fueran más esbeltas, y que ante un sismo no se fracturaran. Imaginaríamos edificios cuyas paredes y pisos cambiaran de color conforme la luz del sol cambiara de tono. Pensaríamos entonces en muros divisorios que fueran transparentes en el día, y opacos en la noche. Veríamos casas de dos pisos, fácilmente remolcadas por un pequeño vehículo, para cambiar de ubicación. Encontraríamos en cualquier supermercado grandes componentes estructurales, a precios económicos, suficientemente ligeros para que un niño de cuatro años los pudiera cargar.<br />D. La nano tecnología en otros países<br />Alrededor del mundo todos los países están avanzando en sus investigaciones de la nanotecnología usándola en diferentes tipos de aplicaciones como por ejemplo la empresa sueca Skanska pretende construir muros de hormigón que descompongan los gases expulsados por los tubos de escape de vehículos en túneles de carretera, además de aceras que limpian el aire en las ciudades.<br />En la grafica siguiente se muestra el gasto público, en millones de euros para el año 2003.<br />Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 2. [9] gasto publico de la unión europea en nanotecnología<br />Como se puede ver los países mas desarrollados son los que mas han invertido, pero teniendo en cuanta como un caso especial a España y su casi nula financiación pública dedicada a la nanotecnología. Así mismo tenemos la grafica de las inversiones financieras de todos los países alrededor del mundo.<br />Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 3, [9] gasto público a nivel mundial.<br />En la que podemos observar el mismo caso especial de España en los últimos lugares, viendo esto se deduce que España padecerá, si no adopta las medidas oportunas en materia de inversión, el mal endémico que se inició en la Primera Revolución Industrial y que culminó con su absoluta y total dependencia tecnológica. Esta es la oportunidad, por tanto, que no debe desaprovechar España para subirse al tren de la ya denominada Segunda Revolución Industrial. <br />E. Aceptación para el medio ambiente relacionando la nanotecnología de la construcción con la del cuidado del mismo. [10]<br />Debemos preguntarnos qué beneficios aportará al medio ambiente la fabricación y producción de nano materiales aplicados a la Construcción, y si tendrán un menor impacto ambiental que los actuales materiales de construcción. Lo cierto es que, sin desmerecer los riesgos que pueda comportar la nanotecnología, inicialmente son múltiples las ventajas que conlleva un uso adecuado de dicha tecnología: <br />• En primer lugar, permitirá una reducción del uso de los recursos naturales, dado que la cantidad de material que se empleará en estos procesos de producción (donde se ahorren materias primas y recursos energéticos) será mínima <br />• En segundo lugar, consecuencia de lo anterior, contribuirá a reducir la generación de residuos <br />Como inconvenientes, es necesario citar que no existen suficientes datos para juzgar la toxicidad de los nanos materiales y muy probablemente no todos van a ser biológicamente inertes. A este eventual impacto ambiental, hay que añadirle el impacto social que provoca la nanotecnología en los ciudadanos, que desconocen prácticamente su existencia y sus posibilidades. <br />III.CONCLUSIONES<br />Al terminar este escrito ciertamente se adopta la realidad de que la nano tecnología produce gran avance y puede ofrecer múltiples y variadas posibilidades para el desarrollo, y que a demás esta influyendo mucho en cuanto a las investigaciones para mejoras en todos los sentidos existentes. Un punto muy interesante a tomar, a parte de que obviamente la nanotecnología es un excelente avance, es el hecho de que no todos los países pueden adoptar ya sea social o económicamente este desarrollo y esto dará como resultado un muy triste pero real caso de división tecnológica alrededor del mundo en el que muchos de los países como el caso de España padecerán de desarrollo.<br />REFERENCIAS<br />http://www.revistananociencia.ece.buap.mx/5nr2/11Espana%20Nanotecnologia%20korrigiert%20bis%201111.pdf PAG 1109<br />http://www.revistananociencia.ece.buap.mx/5nr2/11Espana20Nanotecnologia20korrigiert20bis201111.pdf <br />http://www.construcgeek.com/blog/nanotecnologia-en-la-construccion<br />http://www.imcyc.com/revista/1998/febrero/nanfeb98.htm<br />http://www.cognoscibletechnologies.com/es/prensa/noticias/nanotecnologia-divulgacion.php <br /> Arenas, F.: El impacto ambiental en la edificación. Criterios para una construcción sostenible. Madrid: Edisofer 2007 <br />http://www.euroresidentes.com/Blogs/avances_tecnologicos/2004/08/nanotecnologa-y-su-impacto-para-la.htm<br />http://www.concretonline.com/pdf/06aditivos/noticias/cognoscible00.pdf<br /> http://www.revistananociencia.ece.buap.mx/5nr2/11Espana%20Nanotecnologia%20korrigiert%20bis%201111.pdf PAG 1108 <br /> http://www.revista-nanociencia.ece.buap.mx/5nr2/11Espana%20Nanotecnologia%20korrigiert%20bis%201111.pdf<br />http://www.nanotecnologica.com/la-nanotecnologia-y-el-mundo-de-la-construccion/<br />http://avances-nanotecnologia.euroresidentes.com/2005/07/nanotecnologa-y-sector-de-la.html<br />

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