Hormigón al Día
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Analizan muestras de hormigón fabricadas en la Estación Espacial Internacional

Con el objetivo de ver la respuesta química del hormigón en un ambiente de microgravedad, investigadores dirigidos por la académica Aleksandra Radlinska crearon tres muestras de hormigón en un ambiente de microgravedad, bajo la premisa que es posible elaborar este material para los refugios de futuras colonias espaciales. ¿Cuál fue el resultado? Te lo contamos en Hormigón al Día.

Que el ser humano debe mirar hacia las estrellas ya no es una quimera. En efecto, los últimos esfuerzos de la NASA están dirigidos hacia ese camino: el establecimiento de colonias espaciales –en particular, para Marte– en las que un grupo humano pueda, en primer lugar, tener un complejo que cuente con las condiciones de habitabilidad necesarias para realizar distintas actividades, sean científicas o para sustentar la vida en el supuesto complejo.

Con la decisión tomada respecto a la exploración espacial, la pregunta siguiente que se hacen los expertos es: ¿de qué material se construirá este nuevo emplazamiento?. Para responderla, la NASA realizó un concurso en el que participaron varios grupos, todos con una materialidad distintas, cuyo objetivo era diseñar precisamente un hábitat sostenible para una futura misión a Marte. Entre estos grupos, hubo uno que propuso edificar domos con “hormigón marciano”, como lo mencionamos en Hormigón al Día en otro SmartConcrete.

¿Por qué la decisión del hormigón? Se trata de la materialidad por excelencia para construir. Prácticamente, se encuentra presente en toda la Tierra ya sea en forma de edificios, pavimentos, puentes y otras obras. Por ello, es que no es alejado de la realidad que se piense en el hormigón como primera opción para construir las estructuras que albergarían a la primera colonia humana en otro planeta.

Sin embargo, aunque las propiedades del hormigón son conocidas en nuestro planeta, nada sabemos sobre su comportamiento en el espacio, en especial, sobre cómo puede afectar la gravedad al proceso químico que involucra la solidificación del hormigón. Por ello es que un grupo de investigadores de la Estación Espacial Internacional (ISS, en sus siglas en inglés) llevó a cabo un experimento en el que, en un ambiente artificial, analizaron el comportamiento de las microestructuras del cemento –material principal en la composición del hormigón– al momento de solidificarse.

“En misiones a la Luna o a Marte, tanto las personas como sus equipos deben contar con la protección contra las temperaturas extremas y la radiación. El único modo de realizar eso es construir infraestructura en estos ambientes extraterrestres”, comentó Aleksandra Radlinska, académica de la Universidad Estatal de Pennsylvania e investigadora en jefe de este proyecto. “Una de las ideas que existen al respecto es construir con una suerte de símil del hormigón en el espacio. Sabemos que el hormigón es macizo y entrega mejor protección que otras materialidades”, puntualizó la académica.

Los científicos en la Estación Espacial Internacional crearon tres muestras en un ambiente de microgravedad, cuyos materiales (árido, cemento y aditivos) eran distintas unas de otras. Asimismo, también se varió la cantidad de agua y el tiempo de hidratación para las tres muestras. Estas, fueron sometidas a distintas cantidades de agua y de hidratación. Así, los investigadores pudieron observar el comportamiento del cemento durante su disolución en el agua.

Los resultaros preliminares de las muestras tuvieron resultados sorprendentes, como por ejemplo, un radical cambio en la microestructura del cemento en comparación al que se procesa en la Tierra. Entre estas diferencias, destacó el aumento de la porosidad o, mejor dicho, la presencia de espacios más abiertos. “El que aparezca mayor porosidad tiene directa relación con la resistencia del material –puntualizó Radlinksa– pero aún tenemos que medir la resistencia de este hormigón creado en el espacio”.

La imagen compara las muestras de material cementoso mezclado en la Tierra (abajo) con lo realizado en la Estación Espacial Internacional (arriba). Mientras que en la muestra «espacial» se observa un grado mayor porosidad -lo que afectaría a la resistencia del hormigón- en la foto del hormigón «terrestre», los cristales estás más segregados. Foto: Penn State Materials Characterizacion Lab.

Asimismo, comentó la académica, aún queda saber cómo se comportaría un material como el hormigón en el vacío de espacio. “Las tres muestras, que se analizaron en un ambiente de microgravedad, en la Estación Espacial, estaban en bolsas selladas. Y si bien ahora tenemos datos que muestran las diferencias en el proceso de hidratación del cemento cuando se realiza en la Tierra y en este espacio de microgravedad en la Estación Espacial, podrían existir más cambios si realizáramos este mismo ejercicio en el espacio”, dijo.

Para Aleksandra Radlinska, este primer ejercicio, en el que se fabricó y endureció hormigón en el espacio –aunque en un ambiente de microgravedad– es el primer paso para desarrollar el material en ambientes como Marte o la Luna, utilizando materiales de esos lugares. “Confirmamos la hipótesis de que es posible fabricar hormigón en el espacio. Ahora, el próximo paso es hallar aglutinantes que sean específicos para el espacio y sus distintos niveles de gravedad: desde gravedad cero hasta la de Marte”, adelantó la académica.

En el siguiente video, se puede apreciar la realización completa de este interesante experimento.

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