Este nuevo tipo de hormigón puede calentar edificios enteros
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Este nuevo tipo de hormigón puede calentar edificios enteros

Un hormigón inteligente que permite la conductividad eléctrica y que se puede usar tanto como sustituto de las calefacciones actuales como para hacer carreteras antihielo

placeholder Foto:  El nuevo hormigón inteligente que reta a las calefacciones tradicionales (Andrew Logan/MIT)
El nuevo hormigón inteligente que reta a las calefacciones tradicionales (Andrew Logan/MIT)

Científicos de EE.UU. y Francia han conseguido crear un hormigón inteligente que permite el paso de la corriente eléctrica y así modificar su temperatura hasta los 41 ºC. Según los investigadores este material es mucho más eficiente para calentar un edificio que los actuales sistemas de calefacción basados en agua.

“Cuando el propio hormigón se convierte en un elemento calefactor, el sistema de calefacción es más sencillo de instalar y más fiable”, explica Nicolas Chanut, investigador del MIT y uno de sus creadores. “Además, el hormigón ofrece una distribución del calor más homogénea gracias a la excelente dispersión de las nanopartículas en el material".

Foto: El proyecto Draco en acción. (Universidad de Minnesota)

El hormigón es un material aislante que se utiliza comúnmente para darle estructura a distintos tipos de construcciones. Pero los científicos llevan años trabajando para hacerlos más sostenibles y dotarlos de más funciones. El estudio, llevado a cabo por investigadores del MIT, en colaboración con el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), demuestra que añadiendo una cantidad concreta de nanopartículas de carbón negro al hormigón se consigue que sea conductivo y permita el paso de electricidad.

El mayor problema de esta tecnología es que en ocasiones estas nanopartículas no son capaces de crear un circuito ininterrumplido por donde pasen los electrones. Los investigadores han descubierto que la clave para que la conductividad sea optima está en la cantidad de partículas de carbon negro añadidas y su disposición en el conjunto del material. Tras muchas pruebas han concluido que el ideal es 4%. Con esa cantidad de carbón en el hormigón han podido ver que al aplicar 5 voltios a un disco de 5 cm3 se puede incrementar su temperatura hasta los 41 ºC.

placeholder El electrón no engaña (Andrew Logan/MIT)
El electrón no engaña (Andrew Logan/MIT)

El calor se produce gracias a un fenómeno llamado el Efecto Joule. "El efecto Joule está causado por las interacciones entre los electrones en movimiento y los átomos del conductor, explica Chanut. "Los electrones acelerados en el campo eléctrico intercambian energía cinética cada vez que chocan con un átomo, induciendo la vibración de los átomos en la red, lo que se manifiesta como calor y aumento de la temperatura en el material".

El objetivo de estos investigadores no es sólo probar que la conductividad eléctrica funciona, sino mostrar también que sus propiedades son estables para animar a los ingenieros a que la usen a gran escala. Además, el nanocarbón negro es un material muy barato y con excelente conductividad así que su utilización no debería suponer un gran esfuerzo económico.

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Este hormigón inteligente se puede producir en masa (Andrew Logan/MIT)

También reconocen que esta no es la primera vez que se consigue dotar de conductividad eléctrica al hormigón. La Universidad de Alicante lleva años trabajando en este terreno y hace un mes publicó un estudio similar en el que usaban nanofibras de carbono en lugar del polvo de carbón negro con el mismo objetivo.

Otros científicos están experimentando con materiales como el grafeno. El laboratorio italiano Italcementi ha echado mano del las características casi mágicas de este material para dotar al hormigón de elasticidad, conductividad eléctrica y resistencia.

Las utilidades prácticas de este tipo hormigón inteligente son múltiples, pero casi todos los investigadores coinciden en que darían lugar a la construcción de edificios más sostenibles con unos sistemas de calefacción muchísimo más eficientes. Además podría ser muy útil para construir carreteras o pistas de aterrizaje más seguras y económicas de mantener que se puedan calentar para prevenir la formación de hielo.

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