Cemento fosforescente: Un nuevo material para construcciones sustentables

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Desarrollado por un investigador mexicano, este nuevo tipo de materialidad, además de iluminar espacios que carezcan de una fuente de energía cercana, podría ser la base para infraestructura más sustentable y durable.

En otras ocasiones, se mencionó que el hormigón puede convertirse en un material luminiscente gracias a la incorporación de cristales que reflejan la luz del ambiente, haciendo que el material refleje las fuentes lumínicas cercanas y “brille” (como en el caso del BlingCrete).

Sin embargo, ¿qué pasaría si el cemento, uno de los ingredientes principales del hormigón, tuviese propiedades lumínicas desde su producción? La respuesta a esa pregunta la encontró José Carlos Rubio Ávalos, un académico e investigador de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH) en México, que logró producir un cemento especial que, al absorber radiación ultravioleta, genera luz propia.

La hipótesis con la que trabajó el académico fue la siguiente: si el hormigón es el segundo material más consumido por el ser humano después del agua y, además, se encuentra presente prácticamente en toda obra, sea de infraestructura pública, vial o residencial, la probabilidad de que el cemento que se encuentra contenido en ese hormigón se exponga a la radicación solar. Así, nació la idea de un cemento fosforescente.

¿Cómo transformar al cemento tradicional en fosforescente?

El también Doctor en Ciencias con especialidad en Materiales del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (PIN), comentó que la composición del cemento Portland es más bien opaca e impide el paso de luz.

“Este tipo de cemento está constituido básicamente por un gel de silicato de calcio hidratado, cristales de sal y agujas de sulfoaluminatos cálcicos dispersas como redes. Lo anterior genera que los cuerpos o sólidos elaborados con este tipo de cemento sean opacos o que la luz no se pueda transmitir al interior de la pasta de cemento”, comentó el académico a Concacyt.

Foto: Microestructura del cemento Portland, cuya densidad produce cuerpos opacos que impiden la transmisión de luz a su interior.

Con experiencia en el tema de la fosforescencia, Rubio Ávalos y un equipo de investigadores desarrollaron una investigación cuya idea es que sea el material el que genere fosforescencia, sin utilizar polímeros sintéticos u otro tipo de aditivos. “El reto es mayor, ya que se debe crear un nuevo material sin afectar al medio ambiente y, por otra parte, que pueda resistir la luz ultravioleta sin deteriorarse”, puntualizó. La solución a esto se encontró en la química inorgánica.

Para ello, el equipo se abocó a la generación de un cemento con propiedades ópticas distintas al tradicional, permitiendo así la transmisión y reflexión de la luz. “Esto se obtiene -explicó Rubio Ávalos- por un proceso de policondensación, es como fundir azúcar y obtener un dulce, pero de materias primas como sílice (arena de río), desechos industriales, álcalis y agua. El proceso se realiza a temperatura ambiente y no requiere hornos o altos consumos de energía y, por lo tanto, la contaminación es baja comparada al cemento tradicional y los plásticos sintéticos”.

Foto: Microestructura del nuevo tipo de cemento transmisor de luz.

De esta forma, se trabajó para que el cemento pudiese absorber los rayos UV y no para que el material fuese “transparente o traslúcido”, precisó el académico en entrevista con la BBC. “Se trata de permitir la difusión de radiación de luz a través de la sílice, presente en el cemento y que es el material con que se elabora el vidrio”, dijo.

Las aplicaciones de este nuevo material

Según subrayó el investigador, este nuevo tipo de cemento tendría una durabilidad superior a los 100 años “por su naturaleza inorgánica y es fácilmente reciclable por sus componentes materiales”.

Respecto a su funcionamiento, Rubio Ávalos explicó que primero se debe “cargar” al elemento fabricado con este cemento con “luz natural o artificial y posteriormente, en la oscuridad, emite esa luz. La emisión puede llegar a las 12 horas, siempre y cuando el cemento se haya cargado por un periodo de tiempo similar”.

Foto: Cemento emisor de luz cargándose con luz artificial
Foto: Paneles fabricados con cemento emisor de luz ya cargados. La luminosidad puede durara hasta 12 horas.

“Este cemento emisor de luz -agregó el académico- puede ser útil para cualquier sector que desee utilizarlo para generar espacios iluminados con energía totalmente sustentable y sin costos de mantenimiento o generación una vez instalado”.

Foto: También se logró controlar la intensidad lumínica y el color del cemento.

De esta forma, sus aplicaciones podrían ir desde fachadas de edificios a piscinas, baños, cocinas, estacionamientos, además de infraestructura vial, señalética, “en el sector de generación de energía y en cualquier lugar que se desee iluminar o marcar espacios que no tengan acceso a instalaciones eléctricas, dado que no requiere de un sistema de distribución eléctrica y se recarga sólo con la luz”, destacó el investigador.

Revisa en el video una entrevista al Doctor José Carlos Rubio Ávalos sobre este nuevo tipo de cemento

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