Grafeno [PDF]

Zitiervorschau

El grafeno el nuevo aditivo al hormigón El grafeno es el material del futuro, hasta ahora se han dado a conocer un sin fin de posibles aplicaciones, pantallas flexibles para toda clase de dispositivos electrónicos, microchips y ordenadores mucho más rápidos, baterías de larga duración y carga ultra rápida, chalecos antibalas, cascos, etc. Sus usos del grafeno son prácticamente ilimitados.

El grafeno en el sector de la construcción Los científicos de REINO UNIDO han desarrollado una nueva técnica que hace uso de la nanotecnología para incorporar Grafeno al proceso de producción del hormigón tradicional. Como resultado crearon un nuevo material compuesto, un hormigón más verde, más fuerte y duradero. que según los investigadores puede llegar a revolucionar la industria de la construcción. En el reporte publicado en la revista (materiales funcionales avanzados), detallan los distintos pasos seguidos por los científicos en su investigación y los resultados obtenidos. El primer paso consistió, en la obtención de diversas suspensiones de grafeno en agua que posteriormente serían utilizadas para reforzar el hormigón. En química una suspensión es una mescla heterogenia, formada por pequeñas partículas no solubles denominadas faces dispersas que en este caso sería el grafeno y la fase dispersante o dispersora el medio liquido que en este caso es el agua. Para obtener el grafeno se mesclaron en un agitador de laboratorio, escamas de grafito con colado de sodio durante un tiempo de dos horas con una velocidad de 5000 revoluciones por minuto (RPM). Ese procedimiento es conocido como fabricación de grafeno por exfoliación del grafito. Una vez obtenido el grafeno el siguiente paso es la preparación de las distintas muestras de hormigón y su testeo; los cubos de concreto que vemos en las imágenes han sido elaborados mesclando arena, cemento, agregados y grafeno dispersos en agua obtenido en el

paso previo. Una vez fraguado los cubos de hormigón ya estarán listos para ser probados. ¿y cuales fueron los resultados? El hormigón reforzado con grafeno resulto ser mas resistente con un incremento de: 146 % en resistencia a la compresión. 79.5 % en resistencia a la flexión. También se observó una disminución en la permeabilidad al agua de casi 400% es decir el nuevo hormigo es 4 veces mas resistente al agua, lo que permitirá reducir significativamente los trabajos de mantenimiento beneficiándose de este modo las edificaciones en áreas de difícil acceso. Pero el nuevo concreto no solo es más resistente, sino que también es más sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Como emos vistos uno de los componentes del hormigo es el cemento su función es la de unir los distintos agregados que suelen ser piedra triturada roca y arena. El cemento se fabrica con caliza, arcilla, hierro y otros minerales que son calentados a temperaturas muy altas entre 1400-1500°C Para obtener el producto denominado Clinker, después esto es molido junto con yeso para obtener un polvo de color gris muy fino conocido como cemento. La producción de cemento requiere de una enorme cantidad de energía debido a las altas temperaturas que se suelen alcanzar en los hornos. Este proceso genera grandes emisiones de dióxido de carbono a la atmosfera representando el 7% del total de las emisiones de carbono. Como ya hemos visto la adición del grafeno al hormigo aumenta tanto su resistencia a la compresión como a la flexión. Por lo tanto, para obtener la misma resistencia que los hormigones tradicionales se pueden reducir la cantidad del cemento en aproximadamente un 50%. Actualmente se necesitan unos 360 kg de cemento para obtener un metro cúbico de hormigón; con la adición de unos 125 g de grafeno la cantidad de cementos se podría reducir hasta los 148 kg de cemento por metro cúbico de hormigón. Como vemos la cantidad de cemento disminuiría aproximadamente un 50%. Verdaderamente es un gran logro. Esperemos ver pronto sus aplicaciones en el mundo real; pero como siempre todo depende si va ser viable producirlo a gran escala y de como afectara al sector de la construcción; aunque el autor principal de la investigación DIMITAR DIMOV afirma que su tecnología se puede extrapolar de los laboratorios a fabricación a gran escala a costes relativamente bajos.

Una vez mas el grafeno nos ha dejado nos ha dejado maravillados, el hormigón más verde fomentaría una industria de construcción mas sostenible y respetuosa con el medio ambiente.