Pestañas

lunes, 31 de agosto de 2015

Las nanopartículas consolidan mejor la piedra en edificios deteriorados

Vuelvo del verano hablándoos de un tema, el de la nanotecnología, del que ya he hablado varias veces en este blog. Y es que es un campo de investigación actual y que va a dar mucha guerra. 

En esta ocasión os hablo del grupo de investigación Tamices Moleculares y otros Nanomateriales, de la Universidad de Cádiz y liderado por la doctora María Jesús Mosquera. Este grupo ha demostrado la efectividad de un nuevo material consolidante de la piedra en edificios históricos afectados por los muchos factores a los que se ven sometidos como pueden ser el paso del tiempo, la contaminación ambiental, la polución o la acción de los elementos.

Miembros del grupo de investigación Tamices Moleculares y otros Nanomateriales (Universidad de Cádiz).

El compuesto desarrollado por este grupo se basa en el uso de nanopartículas de sílice (SiO2), que, debido al tamaño nanométrico de dichas partículas, penetra en profundidad en las estructuras de los materiales que componen la fábrica del edificio. Como he mencionado en anteriores ocasiones, los materiales reducidos a escala microscópica pueden mostrar propiedades muy distintas a las que se ven a escala natural. En este caso, el material empleado proporciona una mejor consolidación en los edificios al penetrar la sustancia en profundidad dentro del material de construcción (piedra en este caso). Dicho de otro modo, la aplicación del producto permite que la roca degradada se adhiera a la que está sana.

Hasta ahora, según explica la investigadora Mª Jesús Mosquera, el principal inconveniente de los nanoproductos que se estaban desarrollando hasta la fecha, es que podían producir grietas al secarse debido a una serie de reacciones químicas que tienen lugar durante este proceso y que generan tensiones. Para evitar la formación de estas fracturas, los investigadores han añadido a la sílice un agente químico destinado a reducir esas tensiones, consiguiendo así que no se fractrure el interior de la roca.

Otra de las ventajas de este nanomaterial es que funciona bien en todo tipo de piedra. Debido a su composición, los productos comerciales muestran escasa eficacia en rocas carbonatadas (sin silicio); son consolidantes que químicamente no enlazan bien con ese tipo de roca. Para paliar ese inconveniente, este grupo de investigación de la Universidad de Cádiz ha añadido un surfactante (un tensoactivo). De este modo se ha conseguido que el material consolide en granito (utilizado en la mayoría de edificios que conforman el Patrimonio Cultural Gallego y otras zonas del norte de España), o en caliza, una clase de roca carbonatada muy bundante en Andalucía como la Cárcel Real de Cádiz. 

Cárcel Real de Cádiz (cadizdiferente.com).

Las pruebas realizadas para comprobar la efectividad de este nuevo consolidante se recogen en un estudio publicado en la revista Construction and Building Materials, que presenta la restauración real de la iglesia románica Santa María del Campo, en Galicia.

Iglesia de Santa María del Campo (La Coruña) (fotosdegalicia.es).
Para ello, los investigadores realizaron ensayos con piedra extraída de la propia cantera de la que se utilizó para la construcción del edificio. Sobre ella aplicaron consolidante líquido con ayuda de un rodillo, broya o espray, la misma metodología que posteriormente se ha utilizado en el edificio (como siempre, primero se hace la prueba en la piedra y luego en el edificio). El consolidante tarda 15 días en hacer efecto. La investigadora principal del estudio aclara que las nanopartículas, al solidificar en el interior de los poros de la piedra, se van uninendo unas a otras y forman un polímero, es decir, una estructura que consolida el grano

La siguiente fase de este proyecto, financiado por la Consejería de Economía y Conocimiento, consiste en el desarrollo de otros nanomateriales que, sobre la misma base de sílice, tengan otras interesantísimas aplicaciones. Algunos ejemplos de estas aplicaciones pueden ser funciones autolimpiantes, que permiten borrar de la fachada de un edificio pintadas o grafitis por efecto de la luz solar, o nanomateriales con efecto biocida, destinados a eliminar aquellos microrganismos (hongos, algas) que crecen en la piedra.

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