El hormigón es bastante útil, por eso es el material de construcción más usado en el mundo. Pero podría decirse que en realidad no sirve para nada más. Ahora, los ingenieros han fabricado un hormigón que puede conducir la electricidad y producir calor, mezclándolo con nanocarbono negro.
Normalmente, el hormigón es un aislante de la electricidad, pero las últimas investigaciones se han centrado en hacerlo conductor. La adición de algún tipo de carbono a la mezcla suele ser una solución, y versiones anteriores se han probado en pistas de aeropuertos para derretir automáticamente la nieve.
Para el nuevo estudio, los investigadores del Centro de Sostenibilidad del Hormigón (CSHub) del MIT y el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) francés añadieron al hormigón polvo de nanocarbono negro, un material de carbono barato que presenta una excelente conductividad. Con sólo un 4% de volumen, el hormigón fue capaz de transportar una corriente eléctrica y, como resultado, también emitió calor.
El efecto Joule (o calentamiento resistivo) se produce por las interacciones entre los electrones en movimiento y los átomos del conductor. Los electrones acelerados en el campo eléctrico intercambian energía cinética cada vez que chocan con un átomo, lo que induce la vibración de los átomos en la red, que se manifiesta en forma de calor y aumento de temperatura en el material.
Nicolas Chanut, coautor del estudio.
En las pruebas, el equipo descubrió que el hormigón de nanocarbono negro era extremadamente eficaz para producir este calor. Un voltaje de tan sólo 5 V fue suficiente para elevar la temperatura de la superficie de las muestras de hormigón a unos 41 °C.
Esto no sólo podría tener utilidad para descongelar superficies en el exterior, como han hecho otros hormigones conductores, sino que, según el equipo, el material podría abrirse paso también en el interior.
Esta tecnología podría ser ideal para la calefacción por suelo radiante en interiores. Normalmente, la calefacción radiante en interiores se realiza haciendo circular agua caliente por tuberías que pasan por debajo del suelo. Pero este sistema puede ser difícil de construir y mantener. Sin embargo, cuando el propio cemento se convierte en un elemento calefactor, el sistema de calefacción es más sencillo de instalar y más fiable. Además, el cemento ofrece una distribución del calor más homogénea gracias a la excelente dispersión de las nanopartículas en el material.
Nicolas Chanut.
Más información: journals.aps.org
Vía mit.edu
Deja una respuesta