angle-left Nuevos materiales que parecen imposibles
TUNGSTENO

Nuevos materiales que parecen imposibles

La investigadora Veena Sahajwalla ha creado un acero "verde" a partir de neumáticos reciclados. Crédito: UNSW Sydney

 

FRANCESCO RODELLA | Tungsteno

Si nos dieran 30 segundos para señalar algún elemento de lo que nos rodea a diario que esté experimentando una gran transformación tecnológica, muy pocos pensaríamos en el asfalto de las carreteras o en las paredes y ventanas de nuestras casas. Sin embargo, el desarrollo de nuevas técnicas de producción y la aplicación de conceptos inusuales están permitiendo a investigadores y fabricantes crear materiales innovadores que son capaces de rompernos los esquemas.

Hormigón que se dobla

Una de las últimas novedades en el ámbito de la industria cementera es el desarrollo de un tipo de hormigón definido como dúctil. Su característica principal es la capacidad de resistir mejor a las rupturas que los materiales tradicionales, gracias a una mayor flexibilidad.

Victor Li, un profesor de la Universidad de Michigan (EE UU) que ha trabajado en su desarrollo desde los años noventa, se inspiró en la madreperla, una sustancia que se encuentra en el interior de las conchas de muchos moluscos. Este material orgánico es duro y flexible a la vez, porque su arquitectura "en nanoescala" está formada por capas de un mineral rígido, el aragonito, unidas entre ellas por un polímero elástico que les permite deslizarse bajo presión.

El ingeniero asegura que su idea fue replicar esta estructura, comparable a una "pared de ladrillos", para conferir ductilidad al hormigón y que, para ello, dispersó pequeñas fibras en la mezcla de elementos que lo componen. Este nuevo material está pensado para construir infraestructuras más seguras, con una vida útil más larga y con costes de mantenimiento menores y mayor eficiencia en el empleo de recursos.

Es el caso del hormigón maleable fabricado por el grupo de investigación de Gabriel Arce, investigador de la Universidad Estatal de Louisiana (EE UU), que utiliza componentes ampliamente disponibles y puede alcanzar una capacidad de deformación hasta 300 veces mayor que el hormigón tradicional, por un coste 2,5 más elevado.

 

A diferencia del cemento tradicional, el hormigón maleable puede doblarse bajo presión sin romperse. Crédito: Victor Li.

Madera transparente

En la liga de los materiales transparentes, está ganando posiciones un nuevo competidor del cristal y del plástico. Puede que parezca imposible, pero es la madera: una nueva variante que se obtiene al eliminar la lignina, la sustancia química que da color a la madera, como demuestran dos estudios publicados por una universidad sueca y una estadounidense en 2016, y al sumergirla después de un tipo de resina particular llamada epoxy.

Entre las cualidades principales de esta madera especial se incluye la capacidad de garantizar una buena iluminación natural. "Es muy transparente, pero permite mantener un mínimo de privacidad, porque no es del todo traslúcida", explica Tian Li, uno de los investigadores que ha contribuido en su creación.

Realizar ventanas con esta madera transparente permitiría, por tanto, regular mejor la luminosidad de un ambiente interior, porque la filtración de la luz no dependería de cómo se mueve el sol, según algunos científicos que han trabajado en su desarrollo. Además, es un material que resiste mejor las fracturas y el agua, y es más biodegradable que el plástico.

 

Además de ser translúcida, esta madera especial es más resistente a las fracturas y al agua. Crédito: KTH. Royal Institute of Technology.

Asfalto autorreparable

También el sector de las carreteras se mueve a la búsqueda de nuevas soluciones más eficientes. En este ámbito, un nuevo material prometedor es el asfalto autorreparable. Uno de sus principales impulsores es el ingeniero Erik Schlangen, de la Universidad Tecnológica de Delft (Holanda).

Tal y como explica Schlangen, el asfalto es un material sensible a los efectos del agua y ruidoso por lo que, normalmente, se suele utilizar una variedad porosa que permite filtrar el agua y reducir la contaminación acústica. Pero ese asfalto requiere un mantenimiento frecuente, porque se puede dañar y romper. Un problema que, según el ingeniero, se puede solucionar creándolo a partir de una mezcla de betún y fibras de acero. En el caso de una fractura, este material se autorreparará si se calienta con una máquina de inducción.

Durante unos tests realizados en una carretera holandesa, Schlangen y su equipo averiguaron que pasar la máquina de inducción por encima de la superficie de este asfalto autorreparable cada cuatro años es suficiente para duplicar su vida útil. Proyectos como este de creación de asfaltos autorreparables también se están realizando en España. Por ejemplo, Sacyr participa en el proyecto Repara 2.0 para desarrollar nuevas tecnologías que mejoren la gestión y conservación del pavimento de las carreteras.

 

 

Erik Schlangen hace una demostración del nuevo asfalto autorreparable. Crédito: TED.

Acero ''verde''

Otro campo en transformación es el del acero. Su producción consume grandes cantidades de coque u otros tipo de carbón, lo que conlleva un fuerte impacto ambiental. De ahí que desde hace ya varios años se busquen soluciones más eco sostenibles. Una de las que más éxito está teniendo es el acero "verde", inventado en 2005 por la investigadora india Veena Sahajwalla.

Esta ingeniera de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Sydney, Australia) desarrolló un método de fabricación que aprovecha residuos reciclables como gomas y plásticos en sustitución del carbono, y permite así reducir las emisiones de CO2. Una técnica conocida como Tecnología de Inyección de Polímeros que empezó a implementar la gran productora internacional de acero Liberty.

Ahora, la compañía realiza acero fabricado a partir de neumáticos de coche antiguos. Un mercado más ecológico que, según afirma, está en expansión no solo en Australia, sino también en Europa y otras regiones del mundo. Mientras tanto, Sahajwalla sigue buscando maneras de reciclar la basura para desarrollar nuevos materiales.

· — —
Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.

También podría gustarte

SÍGUENOS EN FACEBOOK

VIDEOS INNOVACIÓN

VIDEOS IFRIDAYS

CONTACTO SACYR

Paseo de la Castellana, 83-85.
28046 - Madrid (España)
Teléfono: +34 91 545 50 00

www.sacyr.com