Material de construcción del futuro

Un descubrimiento de la universidad de Purdue de Indiana-EE.UU., lleva un paso más adelante en encontrar los materiales perfectos para la industria de la construcción se trata de los nanocristales de celulosa, un material abundante y de origen vegetal que para sorpresa de los investigadores tiene la fuerza del acero, gracias a la compleja estructura presente en las plantas.

Actualmente el cemento siendo un material de origen mineral es el que domina la industria de la construcción y es empleado por su dureza, impermeabilidad y fidelidad a lo largo del tiempo, le siguen el acero, los polímeros, los nanotubos de carbono, entre otros, sin embargo, los nanocristales de celulosa se presentan como una excelente y renovable alternativa como material de construcción ideal para reemplazar o trabajar junto a estos materiales tradicionales.

TAN FRÁGIL

Es posible que te hagas la pregunta ¿pero tan frágil es una planta o una alga para poder tener una estructura tan compleja y resistente?, según los estudios una dimensión de 500 nanómetros de largo de nanocristales de celulosa tiene una rigidez de 206 gigapascales, es decir la dureza que encontramos en el acero, ni más ni menos, según una publicación de arquimex.

Podríamos considerar que acaba de aparecer un material de construcción del futuro y que es renovable y que ahora gracias a la tecnología de la mecánica cuántica es posible descubrir.

Nanocristales de celulosa, inesperado material ecológico para múltiples usos tecnológicos

Los mismos diminutos cristales de celulosa que dan a los árboles y plantas su alta solidez, peso ligero y resistencia, ahora se ha demostrado que tienen la rigidez del acero.

Los nanocristales de celulosa podrían utilizarse para crear una nueva clase de biomateriales con muchas aplicaciones, como el fortalecimiento de materiales de construcción y de partes de automóviles y otros vehículos.

El equipo de Pablo D. Zavattieri, de la Universidad Purdue en West Lafayette, Indiana, Estados Unidos, ha realizado cálculos reveladores utilizando modelos precisos basados en la estructura atómica de la celulosa, y los resultados de dichos cálculos indican que los cristales tienen una rigidez (o módulo de elasticidad) de 206 gigapascales, similar a la del acero.

PROPIEDADES ASOMBROSAS

Los nanocristales de celulosa constituyen un material que muestra propiedades realmente asombrosas. Además, es abundante, renovable y relativamente barato, ya que se produce como residuo en la industria papelera.

Los nanocristales tienen aproximadamente 3 nanómetros de ancho por 500 nanómetros de largo, o aproximadamente la milésima parte del diámetro de un grano de arena, lo que los hace demasiado pequeños para poderlos estudiar con microscopios ópticos, y resulta difícil medirlos con otros instrumentos de laboratorio.

Los nanocristales de celulosa representan una potencial alternativa ecológica a los nanotubos de carbono para reforzar materiales como el hormigón y los polímeros.

Las aplicaciones de biomateriales hechos a partir de cristales de celulosa podrían incluir telas, vendajes y bolsas biodegradables de plástico, baterías flexibles hechas de papel eléctricamente conductor, nuevas tecnologías de administración de medicamentos en el cuerpo, pantallas transparentes y flexibles para dispositivos electrónicos, filtros especiales para la purificación del agua, nuevos tipos de sensores, y memorias de ordenador.

La celulosa podría provenir de una amplia gama de fuentes biológicas, incluyendo árboles, plantas, algas, algunos otros organismos marinos y bacterias que crean una red protectora de celulosa.

En la investigación también han trabajado Fernando L. Dri de la Universidad Purdue, Louis G. Hector Jr. del CSMSL (Chemical Sciences and Materials Systems Laboratory), dependiente de la compañía General Motors, y Robert J. Moon, del Laboratorio de Productos Forestales del Servicio Forestal de Estados Unidos