El concreto infundido con nanocristales de madera es más fuerte

Investigadores de la Universidad de Purdue que estudian si el concreto se hace más fuerte al infundirle nanocristales de tamaño microscópico de la madera se están moviendo del laboratorio al mundo real con un puente que será construido en California esta primavera.

Los investigadores han estado trabajando con nanocristales de celulosa, subproductos generados por las industrias del papel, la bioenergía, la agricultura y la pulpa, para encontrar la mejor mezcla para reforzar el hormigón, el material sintético más común en el mundo.

"El simple hecho de salir a la calle donde la gente pueda conducir, creo, es un gran paso, porque no se puede decir que es una curiosidad de laboratorio en ese momento. Tiene implicaciones en el mundo real", dijo Jeffrey Youngblood, profesor de ingeniería de materiales de Purdue.

Reforzar el concreto podría tener otras implicaciones, tales como hacer que los artículos hechos con concreto sean más delgados y livianos mientras se mantiene la misma resistencia con el beneficio potencial de disminuir el dióxido de carbono liberado a la atmósfera. Se estima que las plantas cementeras representan el 8 por ciento de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, una de las principales causas del cambio climático.

El catalizador de este cambio potencialmente transformador es un nanocristal de celulosa de unos 100 nanómetros de largo y 5 nanómetros de ancho, demasiado pequeño para ser visto usando un microscopio ordinario. Se puede ver sólo usando un microscopio electrónico. En cuanto a la perspectiva, un cabello humano tiene unos 100.000 nanómetros de ancho. Sin embargo, la celulosa es el polímero más común en el mundo porque se puede obtener a partir de productos de madera, plantas, bacterias y algas.

Los nanocristales de celulosa fortalecen el concreto a través de una reacción química que aumenta la hidratación de las partículas de cemento, haciendo que el concreto sea más fuerte, dicen los investigadores. "La fuerza de las escamas de hormigón con el grado de hidratación. Así que cuanto más hidratada esté, más fuerte será", señaló Youngblood. "Así que uno pensaría que si le agregas más agua sería más fuerte. El problema es que el agua añade poros que la debilitan. Pero los nanocristales de celulosa mejoran la hidratación con menos agua, haciendo el hormigón más fuerte".