NANOTECNOLOGÍAS EN OBRAS CIVILES

NANOTECNOLOGÍAS EN OBRAS CIVILES

Alexander Cordoba1, Raissa Tello2, Ricardo Monterrey3, Víctor Vergara4, Francisco Cedeño5

1Licenciatura en Ingeniería civil – Centro Regional de Azuero – Universidad Tecnológica de Panamá

Resumen-La nanotecnología cuenta con varios usos, los cuales desde hace años atrás han revolucionado ciertas áreas de manera rápida y eficaz. Cuando se habla de nanotecnología se entiende como el estudio, diseño, creación y aplicación de materiales a nano escala a través del control de la materia, reordenando los átomos y la estructura molecular. La nanotecnología en obras civiles enfocándonos más en lo que es el área de la construcción, se refiere a la modificación de ciertos parámetros del concreto para mejorar su endurecimiento, formas alternativas para estabilizar suelos o utilización de nuevos materiales que aumentan su eficiencia, gracias a estas nuevas tecnologías esta ciencia se está convirtiendo en una de las ciencias más revolucionarias de los últimos años.

algunas de las líneas de investigación de este campo son; la nano aditivación del cemento y otros aglomerantes, materiales aislantes avanzados, vidrios especiales, materiales inteligentes que respondan a estímulos entre muchos otros

Palabras claves- construcción, materiales, nanotecnología 

Abstract Nanotechnology has several uses, which for years ago have revolutionized certain areas quickly and effectively. When talking about nanotechnology is understood as the study, design, creation and application of materials to nanoscale through the control of matter, rearranging atoms and molecular structure. Nanotechnology in civil works focusing more on what is the area of construction, refers to the modification of certain concrete parameters to improve their hardening, alternative ways to stabilize soils or use of new materials that increase their efficiency, thanks to these New technologies this science is becoming one of the most revolutionary sciences of recent years.

Some of the research lines of this field are; The nano additive of cement and other binders, advanced insulation materials, special glasses, intelligent materials that respond to stimuli among many

Keywords- Construction,materials,nanotechnology.

1. Introducción

La tecnología se sigue renovando en varios aspectos, ahora la gran revolución de la nanotecnología llega al sector de la construcción, generando grandes cambios a lo que antes era la metodología de construcción la tradicional, llevándola así a un nuevo nivel y proyectando el área de la construcción a un futuro tecnológico.

Primero que nada, para poder adentrarnos a este estudio tenemos que saber ¿qué es la nanotecnología? Bueno la palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican a un nivel de nano escala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis, nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas

La nanotecnología después de un gran progreso en otros sectores comienza a ingresar en el sector de la construcción especialmente en caminos y materiales de construcción. La nanotecnología cuenta con varios usos, las cuales hace años atrás han revolucionado ciertas áreas de una forma espectaculares nos enfocaremos en construcción con la aparición de nuevos materiales que cuentan con súper características

Hoy en día en la construcción tradicional desde tiempos atrás hasta nuestros días se han empleado fundamentalmente elementos constructivos de piedra, madera, hormigón armado y acero, materiales que cumplen adecuadamente su función pero que, bajo ciertas condiciones, presentan algunos inconvenientes. Tal es el caso de la madera que requiere grandes inversiones en mantenimiento, el hormigón armado que tienen una alta densidad y demandan grandes capacidades para su manejo e instalación, el acero que presenta problemas de corrosión, entre otros, por ese motivo la nanotecnología involucra su tecnología para el mejoramiento de los materiales de construcción, así como la técnica de construcción.

Una de las expectativas de la nanotecnología en el área de la construcción es que se hará posible el cuidado de la calzada de las vías, volviéndose a componerse después de haberse generado una grieta u otro inconveniente en ésta, además pudiendo llegar a limpiarse cuando llegue a un cierto grado de suciedad límite. Estas son algunas de las expectativas que se tienen de ella ya que son proyectos muy importantes que el daño se ve muy a menudo en casi todas las obras civiles de nuestro diario vivir como en que el 25% de los propietarios de estructuras de hormigón reparadas están insatisfechos con el resultado de dicha reparación y del resultado de los materiales de protección utilizados en los 5 años posteriores a la reparación; un 75% lo están durante los 10 años siguientes. Y esto no solo abarca al hormigón sino a toda la estructura en sí. Si ya en esta época se han logrado tanto avance en la nanotecnología que podemos esperar en 5 años.

Esta investigación busca facilitar información de cuáles son los mejores métodos y productos nanotecnológicos que puedan ayudarnos a la eficiencia y eficacia de todos los materiales utilizados también así ayudando al ahorro de dinero y al cuidado del ambiente ya que también estos productos tienen un impacto grande en el ambiente ya que estos productos ayudan a la eficiencia de los materiales se puede reducir las cantidades de los mismos y hasta reciclarlos así tratando mantener un relación saludable y en camino a mejorar con el medio ambiente .

Con el uso de esta revolución que es la nanotecnología tal vez veríamos ciudades con menos contaminantes, al producir la industria de la construcción menos desperdicio.

Por lo que en la medida en que los arquitectos se adentren en la investigación de materiales y, en especial, se interesen por la nanotecnología, podremos crear un nuevo y muy diferente concepto de arquitectura y de la edificación. La nanotecnología y la arquitectura son interdependientes y combinables. La nanotecnología ofrece soluciones prácticas y palpables a corto, mediano y largo plazo. La construcción del presente y futuro está en nuestras manos, en nuestra capacidad de asimilar y responder a los nuevos cambios mencionados. Busquemos especializarnos en la investigación de estos nuevos materiales nanotecnológicos.

El estudio de esta nueva tecnología permitirá reducir los impactos ambientales que genera la industria de la Construcción, dado que ésta es responsable, del 50% de los recursos naturales empleados y del 50% del total de los residuos generados, por lo que la nanotecnología contribuirá decididamente a la reducción del uso de los recursos naturales y consecuentemente a la de residuos generados a lo largo de su ciclo de vida, facilitando que los materiales de construcción del futuro tengan un perfil medioambiental preferente.

Esta aplicación de la nanotecnología a la construcción también sirve como una de las tecnologías claves para el desarrollo de una nueva capacidad tecnológica y de mercadeo innovador.

Al combinar diferentes materiales de construcción con una serie de innovaciones, se puede promover tanto la plusvalía del producto como sus nuevas técnicas de utilización y estilo de construcción.

2. Marco Teórico

2.1 Definición de nanotecnología

La nanotecnología es el estudio y la manipulación de la materia en escala muy pequeña, un rango entre 1 y 100 nanómetros [6]. 

2.2 Clasificación

La nanotecnología se divide en dos tipificaciones, según la técnica de aplicación: técnicas de arriba hacia abajo (Top-down) y técnicas de abajo hacia arriba (Bottom up). En el caso de la nanotecnología Top-down, se trata de diseñar y miniaturizar el tamaño de estructuras para obtener a nano escala sistemas funcionales en el caso de la producción de nano electrónica (miniaturización de sistemas electrónicos). Y en el caso de la nanotecnología tipo Bottom-up, se centra en la construcción de estructuras y objetos más grandes a partir de sus componentes atómicos y moleculares o sea este tipo de nanotecnología es acogida como el enfoque principal de la nanotecnología ya que permite que la materia pueda controlarse de manera extremadamente precisa. Por otra parte, se puede clasificar o subdividir la nanotecnología según el ámbito de aplicación, de esta forma se puede dividir como seca y húmeda. Esta clasificación se determina según el medio en y para el cual se genera tal aplicación, el medio puede ser acuoso (nanotecnología húmeda) y el caso de la ausencia de un entorno húmedo (nanotecnología seca) [6].

2.3. La Nanotecnología y la Construcción

Las nanotecnologías ofrecen un alto potencial para promover innovaciones radicales y de alto valor en la fabricación, propiedades y uso de los materiales de construcción. La nanotecnología facilitará materiales más ligeros, resistentes, con menor impacto ambiental e incluso autoadaptables e inteligentes [2].

2.4. Nanotecnología para el desarrollo de nuevos Materiales

Lo que se pretende con la investigación es proponer el uso de los nuevos materiales nano estructurados en la mejora del diseño arquitectónico de las viviendas con el fin de lograr una vivienda sostenible, es decir lograr una vivienda de bajo consumo energético y amigable con el medio ambiente, desde la etapa de planificación hasta la etapa de mantenimiento, para de esta forma disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. La aplicación de la nanotecnología en los materiales nano estructurados es favorable al sector construcción, debido a brinda nuevos materiales con mejores propiedades físicas y mecánicas, las cuales deben ser aprovechadas por los arquitectos. Los materiales nano estructurados están cambiando la concepción del diseño arquitectónico, brinda al arquitecto libertades que antes no contaba debido a que eran condicionados por los materiales tradicionales. Por tal motivo es que ahora se puede hablar de nuevas tendencias arquitectónicas, tendencias ecológicas, tendencias biológicas, etc. el arquitecto es el que va a promover el rumbo de los nuevos materiales nano estructurados. [2]

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