Investigadores desarrollan un hormigón “autolimpiante” y liviano

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Con la incorporación de un polímero sintético hidrofóbico, un grupo de científicos consiguió fabricar un hormigón que repele líquidos de distinta naturaleza, lo que favorece la limpieza del elemento, al tiempo que mantiene sus propiedades de resistencia mecánica. En el siguiente artículo, te contamos más de este nuevo tipo de hormigón.

El desarrollo de un hormigón que tenga la capacidad de limpiarse a sí mismo y repeler la acción de líquidos como de contaminación sobre su superficie, es algo que se viene desarrollando desde hace algunos años pero con resultados disimiles.

De manera general, cuando se quiere que algún material sea repelente a líquidos, se incorporan agentes hidrofóbicos para que, en su superficie, se formen gotas que escurran por la superficie del elemento. La acción de los agentes hidrofóbicos no sólo impide la acción de líquidos sobre la superficie, además, al arrastrarse las gotas por el elemento al que se le aplica el producto, se adhieren a estas el polvo y suciedad acumulados en dicha superficie.

Sin embargo, cuando estos se utilizan en hormigón, aparecen inconvenientes. Por ejemplo, los agentes hidrofóbicos pueden ser revestimientos para superficies, sin embargo, estos tienden a erosionar el elemento durante su aplicación o, con el tiempo, terminan cediendo y se despegan del sector donde se aplicaron.

Asimismo, si bien pueden utilizarse agentes hidrofóbicos en la mezcla húmeda del hormigón, el problema surge cuando el material se seca, ya que en este proceso este tipo de elementos pueden comprometer la resistencia del material.

Un hormigón repelente inspirado en la naturaleza

Pese a los inconvenientes del uso de agentes hidrofóbicos, una investigación liderada por el académico chino Xin Xu buscó desarrollar, a través de un método más bien simple, la fabricación de un hormigón de características porosas que mantuviese su robustez mecánica, al tiempo que incorpore cualidades para limpiarse a sí mismo.

Para ello, los investigadores observaron el fenómeno que ocurre en varias especies en la naturaleza, plantas y animales, que poseen superficies extremadamente repelentes al agua y que permiten la formación de pequeñas gotas cuando la superficie está nivelada o ruedan para ser “expulsadas” de ésta, si se encuentra inclinada, eliminando además partículas de polvo y suciedad que estén depositadas en dicho sector.

Foto: Diagrama que muestra la composición del hormigón «autolimpiante»

De esta forma, se añadió a la mezcla húmeda del hormigón un aceite, un emulsionante y un polímero hidrofóbico basado en silicona, denominado polidimetilsiloxano (PDMS). Con la ayuda del emulsionante, el aceite formó microgotas con PDMS en su interior. El paso siguiente de la investigación fue secar el hormigón aplicando calor, lo que evaporó al aceite dejando poros en el material, cuya superficie está revestida con el polímero.

Un hormigón liviano y anti-manchas

Como resultado del proceso, se fabricó un hormigón extremadamente repelente a los líquidos. En efecto, para probar el resultado, el equipo investigador vertió sobre este nuevo material elementos como agua, café, salsa de soya y otros. El resultado fue que el hormigón repelió esos fluidos, como también, polvo o suciedad que esté presente en la superficie.

Además, el hormigón resultante conservó su alta resistencia mecánica, lo que podría permitir su uso, por ejemplo, en elementos no estructurales. Junto con eso, su porosidad lo convierte en un material extremadamente liviano, en comparación con otros hormigones.

Foto: Detalle microscópico de los poros del hormigón «autolimpiante»

Los investigadores probaron también que las propiedades repelentes de este nuevo tipo de hormigón se mantienen, incluso cuando se somete el material a condiciones de extremo calor, tratamientos químicos complejos o rectificados mecánicos.

Junto con eso, y como una suerte de añadido extra, este nuevo hormigón probó ser muy eficiente en materias como la aislación de temperatura -evita la pérdida de calor- y la absorción de sonidos (aislación acústica), elementos que son esenciales, por ejemplo, para la edificación de viviendas.

De acuerdo al grupo de investigación, se espera que este nuevo desarrollo del hormigón pueda utilizarse no sólo para la construcción de edificios, sean comerciales o habitacionales, sino que también, en infraestructura hospitalarias, ya que con este innovador material, la superficie del hormigón además es resistente a bacterias.

Revisa en el video cómo se desarrolló este hormigón «autolimpiante»

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Felipe kraljevich

Felipe kraljevich

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