La Nanotecnología aplicada a la Ingeniería Civil

La Ingeniería Civil se encarga del diseño, construcción, administración y mantenimiento de infraestructuras, ya sean estas: carreteras, puentes, canales, presas, entre otras. Esta carrera ha ido evolucionando en conjunto con la tecnología la cual le ha abierto puertas hacia nuevas oportunidades e ideas innovadoras. La Nanotecnología es ahora una herramienta de la que está tomando ventaja la Ingeniería.

Imagen recuperada de: https://www.xatakaciencia.com/materiales/nanomateriales-el-futuro-de-la-construccion

En si la Nanotecnología se encarga del estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica (10^-9), es decir: una mil millonésima parte de un metro. Esta tecnología permite trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos, de modo que los materiales y máquinas son fabricados por el reordenamiento de átomos y moléculas.

La nanotecnología demuestra fenómenos y características totalmente nuevas; a consecuencia de esto da como resultado, materiales y aparatos novedosos con propiedades únicas. A pesar de que la nanotecnología es principalmente aplicada en la informática, la Ingeniería Civil está experimentando con ésta en los procesos constructivos, precisamente por las propiedades únicas que presentan estos nanomateriales estructurados, innovando así los procesos de construcción.

Se crean materiales de construcción inteligentes los cuales empiezan a comportarse como seres vivos cumpliendo con una función de actuación. Ya existen materiales de alto rendimiento: con mayor resistencia, durabilidad, algunos incluso con comportamiento térmico y acústico, los cuales generan mejores resultados en las obras civiles. Uno de los campos más favorecidos por los grandes avances de la Nanotecnología, es sin lugar a dudas el recubrimiento de superficies, esto para evitar la corrosión de los materiales dentro de la construcción.

Nanomateriales

Cuando se reduce el tamaño de los materiales al rango nanométrico, se inducen diferencias en sus propiedades físicas. También los procesos superficiales se ven fuertemente alterados. Por ello, un control preciso de las dimensiones de los materiales en el rango de los nanómetros nos permite variar sus propiedades. Esto abre la puerta al diseño de materiales para mercados muy diversos como las aplicaciones biomédicas, ópticas, en energía, etc.

Existen varios tipos de nanomateriales, los cuales son introducidos en los materiales de construcción, estos también se dividen en nanopartículas, en este caso se dará a conocer los más importantes:

• En el hormigón: Se emplea la nanotecnología al hormigón para que la fabricación sea menos contaminante y requiera menos materias primas, para contribuir a mejorar las propiedades del cemento a partir de un nuevo nano clinker, para cambiar completamente la hidratación, haciendo que esta sea mucho más rápida, también para cambiar su microestructura y, en consecuencia, mejorar sus propiedades físicas y químicas.
• Nanotubos de Carbono:Tienen la capacidad de incrementar las propiedades mecánicas de la matriz cementícea, su resistencia a compresión, su resistencia a flexión, sus propiedades elásticas y su resistencia a la fracturación.
• Nanopartículas de Dióxido de Silicio: El dióxido de silicio es uno de los compuestos más abundantes en el planeta. Es un material con capacidad de autolimpieza y protección contra la corrosión. Además, brinda protección duradera y efectiva contra la humedad, las grasas y la contaminación, para cualquier tipo de material.
• Nanopartículas de Dióxido de Titanio: El dióxido de titanio es un compuesto relativamente seguro, barato y abundante. Los beneficios esperados son una hidratación rápida, el aumento en el grado de hidratación y la auto-limpieza (en el hormigón); superhidrofilia, antiempañamiento y resistencia a la suciedad (en las ventanas).

Algo muy importante de mencionar es que los recubrimientos a base de la nanotecnología, no forman una capa superficial para el material, si no que por el contrario este interactúa con el material brindándole una mayor durabilidad y resistencia. 

 

En fin, dentro de la Ingeniería Civil, la nanotecnología ha evolucionado la construcción por medio de los nanomateriales, los cuales se han fusionado con los materiales como el hormigón, acero, entre otros y han brindado una mayor resistencia y durabilidad, todo esto poco a poco ha dado una gran seguridad dentro del campo de la construcción. El uso de nanomateriales ha permitido tener una producción poco costosa y evitar la contaminación del medio ambiente, debido a que existe una reducción del uso de recursos naturales. La nanotecnología cada vez comienza a tener una mayor tendencia en la sociedad innovando con sus sorprendentes resultados.

Video tomado del canal de Youtube:  https://www.youtube.com/channel/UC2Xl5crkgDSFSCLm0kLqLSg 

La nanotecnología, un tema de mucho interés que poco a poco se debe ir incorporándolo en muchas ramas en la que ha dado grandes resultados.

— Carlos Armijos (@cdarmijos3) 26 de enero de 2017

Bibliografía 

• Cárdenas, E. F. (16 de octubre de 2014). monografias.com. Recuperado el 5 de enero de 2017, de monografias.com: http://www.monografias.com/trabajos87/nanotecnologia-aplicaciones-construccion/nanotecnologia-aplicaciones-construccion.shtml
• Eduardocs. (Enero de 2016). INGENIERIA CIVIL CONOCE TODO SOBRE DE LA CARRERA: Ingeniero Beta . Obtenido de Ingeniero Beta : http://ingenierobeta.com/ingenieria-civil/
• Euroresidentes . (Enero de 2000). Nanomateriales utilizados en el sector de la construcción y sus riesgos: Euroresidentes vida inteligente . Obtenido de Euroresidentes vida inteligente : https://www.euroresidentes.com/tecnologia/nanotecnologia/nanomateriales-utilizados-en-el-sector

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