Ciencia

Nanotendencias

La investigación destaca que la aplicación de nanotecnología en metales y aleaciones de metales, ha generado mejoras sustanciales en el rendimiento de los mismos, mayor dureza y mayor resistencia a la corrosión.

Con respecto al proceso de transformación mineral, existen nuevas aplicaciones para los pigmentos, la decoración y los revestimientos usados en la infraestructura, permitiendo mayor resistencia a la temperatura e intemperie.

En la cerámica, el vidrio templado es tal vez la aplicación de nanotecnología más conocida en la industria por su alta resistencia a la fractura. Lo nuevo, son las ventanas inteligentes: vidrios de auto-limpieza, que contribuyen a la calefacción y termocrómicos, es decir, que cambian de color con la temperatura.

La aplicación correcta de nanomateriales mejora la dispersión de las partículas del cemento y reduce la cantidad de agua, este proceso se conoce como mejorador de fuerza.

De acuerdo con la investigación, los nanomateriales actúan como agentes externos, “El control de la humedad en la madera es esencial para conservar su forma. La madera es hidrofílica, tiene una afinidad por el agua y la absorbe fácilmente. Por lo tanto, cualquier modificación de su características puede hacer que repela el agua, hidrofobia. Es precisamente aquí donde la nanotecnología ha demostrado resultados prometedores” señaló Colorado Lopera.

Riesgos de su uso 

Preocupaciones de salud de nanopartículas y riesgos ambientales. Cortesía de la investigación.                        

Como expone la figura, entre las mayores fuentes de contaminación por nanomateriales se destacan: en la combustión –ceniza-, en la medicina y la cosmética –los antibacteriales-, en la minería y en la construcción –metales-, en la energía -baterías y pilas solares-, en la lavandería -oxídos metálicos- y en los automóviles -baterías inservibles-.

Cuando las nanopartículas se introducen en el aire y hacen contacto con los organismos, podrían causar daños en la salud y el medio ambiente. De acuerdo con los investigadores de la UdeA, los estudios de los nanomateriales y sus efectos negativos aún son un campo poco explorado.

Las principales rutas de exposición en los humanos y los animales son las vías dérmicas, por ingestión, por inhalación y por contacto ocular. Las enfermedades relacionadas son los cánceres, el asma, las cardiovasculares, las neurodegenerativas y el deterioro orgánico múltiple.

El salubrista y profesor de la Facultad de Salud Pública de la UdeA, Carlos Mario Quiróz Palacio, destacó que si bien se conocen los impactos para el organismo del niquel, el plomo, el cromo, el asbesto y otros materiales usados en la construcción, no hay investigaciones conocidas sobre los efectos de los nanomateriales en la salud.

El informe destaca la necesidad de que las investigaciones establezcan el grado de  movilidad ambiental y biodisponibilidad de las nanopartículas y actividades en el laboratorio para disminuir sus posibles efectos negativos.

Retos

Para la academia en Colombia y en especial para la Universidad de Antioquia, el uso de nanomateriales en la industria de la construcción e infraestructura representa oportunidades para la generación y transferencia de conocimiento, patentes y formación de estudiantes. Este campo que a penas está siendo explorado es una oportunidad única para innovación académica con impactos en el ámbito internacional. 

Colorado Lopera, destacó que esta es una oportunidad para una industria de evolución lenta debido a las normas que la regulan, “La industria de la construcción está rezagada en el uso de nanotecnología comparada con otras, debido a la cantidad de los materiales que requiere y genera. Esto se puede explicar en parte por el alto costo de la mayoría de los nanomateriales, lo que puede hacer un nuevo desarrollo inviable económicamente”.

Además de mayores estudios sobre las propiedades, el procesamiento y la caracterización de los nanomateriales, para el profesor Colorado es fundamental que las aplicaciones de los nanomateriales en la construcción sean viables económicamente. 

“Los costos y el presupuesto son el gran reto en esta industria, a diferencia de la industria electrónica, energética y de transporte donde para algunas aplicaciones hay un presupuesto casi ilimitado. Hay desarrollos en la electrónica por ejemplo, que podrían usarse en la construcción e infraestructura, pero los costos son muy elevados, el desafío es traer nanotecnología usada en otras industrias y hacerla aplicable y viable a la construcción”, agregó.

Actualmente, El coordinador del Grupo de Compuestos de la Universidad de Antioquia, trabaja en soluciones ante este reto como la producción de los mismos por llama. Esta técnica disminuye los costos de los nanomateriales al prescindir de costosos precursores químicos para su obtención. Dos ejemplos de este trabajo se pueden apreciar en los siguientes enlaces:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884217318552

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884216306940