6 Materiales de construcción del futuro

Los científicos están constantemente buscando materiales más livianos, más fuertes y con mayor eficiencia energética. El descubrimiento de materiales en este sector podría valer tantos ceros que sería difícil de calcular, con lo que hay cientos de empresas que destinan un gran presupuesto a desarrollar y probar materiales para posteriormente ceder patentes con los que ganar dinero y porqué no, mejorar el mundo con ello.

1- Grafeno

Es una sustancia hecha de carbono puro extremadamente delgado y fuerte. El carbono está dispuesto en un patrón de panal en una lámina de un átomo de espesor. Como nota curiosa, cada vez que escribimos con un lápiz de grafito, básicamente estamos haciendo capas de grafeno.

El grafeno ha sido llamado un «material milagroso» porque es delgado, fuerte, flexible, conduce electricidad y es casi transparente. Sus aplicaciones potenciales son prácticamente ilimitadas. Los investigadores de Graphene ganaron el Premio Nobel de Física en 2010 por desarrollar el material que ahora incluso puedes hacerlo en tu cocina.

Usos sugeridos: celdas solares, pantallas táctiles, pantallas de cristal líquido, tecnología de desalinización, materiales aeroespaciales, transistores más eficientes, sensores químicos que pueden detectar explosivos

2- Material súper resistente al agua hace que las gotas reboten.

Qué es: una superficie texturizada con conos extremadamente pequeños repele las gotas de agua. La superficie súper hidrofóbica, creada por un equipo del Laboratorio Brookhaven en Nueva York, se diferencia de otros materiales resistentes al agua porque puede soportar condiciones de temperatura, presión y humedad extremas.

Estas superficies no sólo no se mojan, sino que se mantendrán más limpias ya que las gotas de agua arrastran consigo suciedad al rodar (esto imita las propiedades de autolimpieza de la naturaleza). El material sería útil para evitar la acumulación de hielo o algas o incluso como un recubrimiento antibacteriano.

Usos sugeridos: Recubrimiento de cascos de embarcaciones, partes de automóviles y dispositivos médicos, parabrisas de automóviles y aviones, generadores de energía de turbinas de vapor

3- Aerografito

75 veces más ligero que la espuma de poliestireno. Creado por investigadores de la Universidad de Tecnología de Hamburgo en 2012, está hecho de redes de tubos huecos de carbono. Es de color negro (porque absorbe los rayos de luz casi por completo), es estable a temperatura ambiente y puede conducir la electricidad. El material es realmente fuerte, pero también flexible.

El material se puede comprimir en un espacio del 95% de su área normal y luego volver a su forma original sin dañarse. El estrés hace que el material sea aún más fuerte. Esto es único ya que la mayoría de los materiales livianos se pueden comprimir, pero no pueden resistir la tensión. El material también puede soportar mucha vibración, lo que significa que puede usarse para aviones y satélites.

Usos sugeridos: baterías más ligeras para automóviles y bicicletas eléctricas, sistemas de purificación de agua y aire más eficientes, aviación y satélites.

4- Material ultra fino que de protección contra objetos a alta velocidad.

Un material super delgado creado por investigadores de la Universidad de Rice y el MIT puede detener a un proyectil de rápido movimiento, como una bala, en su camino. El material, hecho de caucho alternante y capas vítreas que tienen un grosor de solo 20 nanómetros, es bueno para dispersar energía. Después de ser arrojado con pequeñas cuentas de vidrio, el complejo material de poliuretano no sólo detuvo las balas, sino que también las selló por dentro, haciendo que pareciera que no se había producido ningún daño.

Cuando se golpea, el material se funde en líquido para absorber la energía y luego se endurece rápidamente para cerrar la entrada. «No hay daño macroscópico», explicó en un comunicado el investigador del proyecto Ned Thomas. «Todavía se puede ver a través de esto. Este sería un gran material parabrisas balístico».

Usos sugeridos: Protección para satélites contra meteoritos y otros desechos espaciales, hélices de turbina más potentes y armadura más ligera y ligera para soldados y policías

Ned Thomas, decano de la Escuela de Ingeniería George R. Brown en Rice y científico de materiales, sostiene un disco de poliuretano con las balas que detuvo y selló dentro.

6- Hormigón de autocuración

El hormigón es un material de construcción popular, pero es vulnerable a las grietas. El agua y el cloruro de la sal de hielo pueden filtrarse en fisuras preexistentes y agrandarlas. En horas extras, esto puede convertirse en un problema peligroso (y costoso) 

El hormigón de autocuración, desarrollado por científicos de la Universidad de Delft en los Países Bajos, usa bacterias vivas mezcladas en el hormigón antes de ser vertido para sellar esas fracturas.

Cuando el agua entra en las grietas, la bacteria se activa y produce un componente en la piedra caliza llamada calcita que llena por completo la grieta. Los investigadores todavía están realizando pruebas al aire libre para ver si el concreto puede ser utilizado de manera real.

Usos sugeridos: aceras, cimientos de edificios, otras estructuras arquitectónicas

6- Un material parecido a los huesos que es más liviano que el agua, pero más resistente que algunos tipos de acero.

Jens Bauer en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe recientemente desarrolló un material estructurado en forma de panal que es menos denso que el agua, pero tan fuerte como algunas formas de acero.

«Los novedosos materiales de construcción livianos se parecen a la estructura del armazón de una casa con entramado de madera con puntales horizontales, verticales y diagonales», dijo en un comunicado el investigador principal Jens Bauer.

Las muestras de los investigadores «contenían un 45 por ciento a más del 90 por ciento de aire, lo que las hace extremadamente livianas a la vez que soportan más de 46,000 libras por pulgada cuadrada de presión», según Txchnologist.

Cómo es transformador: aunque los objetos hechos con este material solo se pueden fabricar en el rango micrométrico en este momento, esta es la primera vez que los científicos pudieron producir un material que excede «la relación resistencia-peso de todos los materiales de ingeniería, con una densidad inferior a 1.000 kg / m3 «, escribieron los autores en un documento.

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