jueves, 25 de marzo de 2010

EDIFICIOS INTELIGENTES APLICANDO NANOTECNOLOGÍA

Placas Tectónicas de América y el Pacífico.(Fuente: USGS)



El terremoto del 27 de febrero pasado, provocó que edificaciones antíguas, especialmente las con base de adobe, se desplomaran al no resistir el embate del sismo, desde cierto punto de vista, es justificable debido que bastantes de ellas habían resistido terremotos anteriores.
En cuanto a edificios de altura, algunos de ellos bastante nuevos (algunos aún en etapa de venta) mostró graves falencias en su construcción; algunas se desplomaron, otras quedaron con serios daños que las hacen inhabitables y las menos con una escasa posibilidad de reparación, situación muy discutida por sus dueños.

Ante una situación que obliga redefinir las futuras construcciones en nuestro país, salta al tapete la factibilidad de incorporar la nanotecniología en sus diseños. Tanto es así, que se habla de edificios inteligentes. Sobre este tema trataré de explicarlo en forma lo más sencilla posible.

Nanotecnología y su impacto para la construcción
Cuando se habla de la Nanotecnología se piensa en nano-chips o en aparatos ultra-pequeños que están siendo desarrollados por científicos para la medicina, la lucha contra el cáncer, la bioquímica, la astrofísica, etc. Sin embargo, el sector de la construcción empieza a entrar en el mundo de los avances tecnológicos, y se está empezando a investigar formas en las que la nanotecnología puede aportar mejoras a la construcción de carreteras, puentes y edificios.

En un artículo publicado por Better Roads, Small Science Will Bring Big Changes To Roads (La ciencia "pequeña" causará grandes cambios en las carreteras), y citado por Nanodot, se explica como las actuales investigaciones en polímeros podría llevar a una situación en la que las barreras protectoras en las carreteras arreglen sus propios imperfectos causados por choques de vehículos. La aplicación de la nanotecnología en las carreteras y la construcción también hará posible identificar y reparar de forma automática, sin intervención humana, brechas y agujeros en el asfalto o en el hormigón, y fabricar señales de tráfico que se limpian a si mismas. Se utiliza la nanotecnología para fabricar acero y hormigón más fuertes. También para la seguridad vial. Por ejemplo en algunos sitios de los Estados Unidos se han colocado nano sensores para vigilar el estado de sus puentes y detectar cualquier anomalía o riesgo. A pesar de la mala prensa que recibe la nanotecnología de algunos medios, son cada vez más evidentes los avances y las nuevas soluciones hechas posibles por este nuevo fenómeno científico.
Nanotecnología y sector de la construcción
Un
artículo de Wired News expone las últimas avances de la nanotecnología en el sector de la construcción y el desarrollo de edificios inteligentes capaces de eliminar la contaminación del medioambiente. Adaptando tecnologías ya disponibles para la fabricación de ventanas y azulejos auto-limpiables, un equipo de científicos pretende desarrollar nuevos materiales que, al ser expuestos a rayos solares y a la lluvia, sean capaces de disolver y eliminar los gases tóxicos que contaminan el aire.

(Nota del copilador: En nuestro país, la empresa Nano Chile S.A., ha desarrollado un nanopolímero que aplicado a superficies como cristal, vidrio u otros materiales lisos, logra que estas superficies no adhieran suciedades ni contaminaciones, permitiendo una óptima mantención de ventanales, pisos y similares a un bajo costo.
Utilizando nanopartículas sobre cualquier tipo de superficies se logra una sanitización, descontaminación y autolimpieza por un tiempo bastante largo).

La empresa sueca Skanska pretende construir muros de hormigón que descompongan los gases expulsados por los tubos de escape de vehículos en túneles de carretera, además de aceras que limpian el aire en las ciudades. Skanska participa en un proyecto valorado en $1.7 millones para desarrollar hormigón y otros productos catalíticos pintados con dióxido de titanio, compuesto utilizado a menudo en la fabricación de pinturas blancas y pasta dentrífica que puede tener una alta tasa de reactividad al ser expuesto a rayos de luz ultravioleta.

Cuando los rayos UV entran en contacto con el dióxido de titanio, se produce una reacción catalítica que destruye las moléculas de contaminantes, incluyendo óxidos nitrógenos que producen nubes de contaminación en las grandes ciudades y zonas industriales y puedan causar problemas pulmonares además de ser considerados como principales elementos que causan el efecto invernadero. La reacción se llama “fotocatalisis solar” y su aplicación para crear productos capaces de "limpiar" el medioambiente es posible gracias a la nanotecnología. La nanotecnología ya ha sido aplicada en el sector de la construcción para crear y comercializar productos prácticas (auto-lavables), pero hasta ahora no se habían desarrollado productos que abarquen una limpieza del medioambiente, objeto de la presente investigación.
En cuanto a construcciones antisismicas, La Universidad de Leeds anunció en 2007 la puesta en marcha del proyecto ISSB (Intelligent, Safe and Secure Buildings o “Edificios inteligentes y seguros”), por el que se construirá una casa con nanotecnología que es capaz de autorrepararse en caso de terremoto. La casa estará ubicada en la ladera de una montaña en Grecia antes de diciembre de 2010. El edificio podrá resistir los terremotos gracias a sensores de vibraciones, y a su capacidad de arreglar por sí sola las grietas que sufran sus muros, capacidad conseguida gracias a un material formado por nanopartículas poliméricas que pasan a estado líquido si se someten a presión. Dicho líquido fluye y rellena las grietas y después se endurece y forma un material sólido, arreglando así las roturas que sufra el edificio. Gran inversión Para el proyecto, que llevará a cabo el NanoManufacturing Institute (NMI de dicha universidad (en el Reino Unido), la UE ha destinado un presupuesto de 14 millones de euros. Según declaraciones del coordinador del proyecto recogidas en el citado comunicado, el profesor Terry Wilkins, del NMI, señala que "lo que pretendemos lograr es emocionante: nos proponemos utilizar polímeros en situaciones mucho más duras que nunca y a mayor escala." Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas, llamadas monómeros.

La nanotecnología es un conjunto de técnicas que permiten manipular la materia a escala atómica y molecular, permitiendo crear cosas de un tamaño cien mil veces menor que un cabello humano (el nanómetro equivale a la billonésima parte de un metro). Si la combinación de polímeros y nanotecnología resulta efectiva, el proyecto daría lugar a una solución para los edificios que se construyan en zonas de riesgo por su abundante actividad sísmica.
Construcción por fases
El proceso de construcción seguirá varias fases: en primer lugar se fabricarán los muros de la casa con unos novedosos armazones de acero de carga y planchas de yeso de gran resistencia. La segunda novedad consistirá en la introducción de sensores inalámbricos sin batería y de etiquetas de identificación por radiofrecuencia que permitirán recoger grandes cantidades de datos acerca de las tensiones, las vibraciones, la temperatura, la humedad y los niveles de gases que afectan al edificio. Si se produjera algún problema, por ejemplo un seísmo, la red inteligente de sensores alertaría de inmediato a los inquilinos, quienes dispondrían de tiempo suficiente para ponerse a salvo.
También medios de rescate El profesor Wilkins señala asimismo que "Si se construyen grupos de casas así podríamos implantar una red de sensores aún más amplia para recabar aún más información. Después, si se derrumba la casa, contamos con aparatos de mano que nos permitirían localizar entre los escombros los sensores incorporados y, con ellos, averiguar cómo se derrumbó la casa y si hay alguien en la zona. Así pues, contaríamos también con medios para el rescate." El Dr. Roger Gregory, socio de este proyecto, y presidente de la Compañía Instrumental Ltd., vinculada a la universidad de Leeds, señala por su parte: "En Leeds son líderes mundiales en el diseño de redes inalámbricas para entornos extremos y lugares de acceso difícil. Aunque se derrumbase por completo el edificio, los sensores permitirían especificar con precisión la causa del fallo." Instrumentel Ltd. trabajará con Greg Horler, de la School of Electrical and Electronic Engineering para desarrollar esta tecnología, y con la profesora Anne Neville de la School of Mechanical Engineering, también en Leeds, quien investigará nuevas fórmulas de diseño de las nanopartículas de polímeros que se requieren.
El profesor Wilkins concluye: "En cuanto contemos con el diseño óptimo podremos empezar a producir miles de litros de la nanopartícula líquida en cuestión, que se añadiría a la mezcla de yeso en proporciones muy pequeñas."
Materiales autorreparables
No es la primera vez que los científicos crean materiales autorreparables. Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Illinois presentaron otro polímero que puede reparar grietas gracias a un mecanismo que depende de pequeñísimas cápsulas de sustancias químicas incrustadas y de un proceso de catálisis. Sin embargo, en este caso, una vez que se agotaba la vida útil de aquellas sustancias químicas, se agotaba también la capacidad de autorreparación del polímero. Otro científico llamado Fred Wudl, del Exotic Materials Institute de la Universidad de California también logró un material formado por polímeros cuyas propiedades parecen inagotables. Para fabricarlo, se aplicó una reacción química llamada Diles-Alder a dos moléculas orgánicas (furano y maleimida), que se combinan formando largas cadenas de un polímero. La reacción de estas moléculas es reversible, es decir, que calentando el plástico roto, las moléculas originales que reaccionaron para formarlo, pueden reaccionar de nuevo. Wudl consiguió esta misma reacción con polímeros de tres dimensiones, moléculas unidas para formar una placa fuertemente interconectada, en lugar de cadenas separadas. Así, grupos formados con cuatro moléculas de furano y grupos con tres moléculas de maleimida dieron lugar a un plástico resistente y transparente que, días después de haber sido rotas en dos por una máquina, calentándolas a 120º, la grieta entre las dos piezas se autoensambló de nuevo.
Interés especial por la nanotecnología
En mayo de 2005, la Comisión Europea anunció su interés por fomentar la investigación y el desarrollo de las nanociencias y de las nanotecnologías, dando un importancia especial a la necesidad de que haya una nueva generación de investigadores y trabajadores de otros sectores preparados en estos campos, que sin duda supondrán avances para diversas disciplinas científicas. El ejemplo de las casas autorreparables es sólo uno de tantos proyectos europeos en los que la nanotecnología puede ser aplicada y altamente valiosa. Ya en 2004, la CE triplicó la inversión en estos sectores, que considera esenciales para el desarrollo de aplicaciones médicas (diagnósticos miniaturizados), tecnologías de la información (almacenamiento de datos y nuevas tecnologías de visualización); producción y almacenamiento de energía; fabricación de microsistemas e imitación de la naturaleza con estructuras atómicas y/o moleculares; alimentación, agua y medioambiente (nanotecnología, por ejemplo, para paliar el efecto de la contaminación) e incluso seguridad (con sistemas de detección altamente específicos de alerta precoz ante agentes químicos o biológicos).
Es de esperar que nuestras construcciones futuras, consideren los adelantos tecnólógicos que permitan minimizar daños y pérdidas de vidas.
Glosario
NANOTECNOLOGÍA.- Es un termino que cubre muchas areas de la investigacion que tienen que ver con objetos que son medidos en nanometros.
NANÓMETRO.- Es una billonesima de un metro, o una millonesima de un milimetro.
ÁTOMO.- Es un núcleo rodeado por un número de electrones que se sostienen por fuerzas.
MOLÉCULA.- Es la combinacion de uno o mas atomos.
FEYNMAN, RICHARD: En 1959 el ganador del premio nobel de fisica R. Feynman dijo: "nada puede evitar que nosostros manipulemos los atomos de la manera que queramos"; "...es algo, que se puede hacer, pero en la practica no se ha hecho debido a que somos muy grandes (hay mucho espacio abajo)".

Fuente: Nantecnología para Euroresidentes - webmaster@euroresidentes.es / veoverde.com - www.nanochile.cl

LA HORA DE LA TIERRA

CAMBIO CLIMÁTICO
Una hora sin luces ni electrodomésticos - 121 países y 3.400 ciudades se apuntan a
La 'Hora del Planeta'
El primer año de la 'hora del Planeta' participó un país y una ciudad

Un total de 121 países y 3.400 ciudades se han registrado hasta la fecha para participar en la "Hora del Planeta", una iniciativa que se estrenó en Sidney hace tres años para concienciar del cambio climático y que consiste en apagar luces y electrodomésticos durante una hora.
"Acabamos de recibir información de que el estadio Bernabéu, del Real Madrid, y el del Valencia (Mestalla) nos darán apoyo, y el último país en comprometerse a apagar sus luces durante una hora el sábado ha sido Andorra", dijo el creador de la idea, Ande Ridley.

A medida que avanza la cuenta atrás hacia el objetivo de un apagón en todo el planeta, el sábado 27 de marzo, crecen las cifras de participación en el evento.

EL MUNDO.es, como ya hiciera en la edición anterior, se sumará a esta iniciativa y durante tres minutos "apagará" (desconectará) la web para luchar contra el cambio climático.
La "Hora del Planeta" también tiene presencia en el mundo virtual: casi un millón de seguidores en Facebook; y 25.500, en Twitter.

"Anoche el número creció en 20.000. En YouTube, además del vídeo oficial, han ido apareciendo vídeos creados por gente, como el del oso panda y recientemente otro realizado en México con un imitador de Michael Jackson que lleva la camiseta del evento", indicó Ridley.
La "Hora del Planeta" fue iniciada por el Foro Mundial para la Naturaleza (WWF) y el primer año participó un país y una ciudad. unos 50.000 hogares y unos 2.000 edificios de empresas y negocios.
Al año siguiente, la asistencia incluyó 4.088 ciudades de 88 naciones.
Ridley manifestó que la "Hora del Planeta" también estuvo presente en la Cumbre de la ONU sobre el Cambio Climático de Copenhague, del pasado diciembre, y "el resultado fue una decepción".
Añadió que este año han empezado a usar las redes sociales de forma masiva y calculó que con esta herramienta podrán, en 2011, añadir al propósito de concienciación "el hablar y buscar todos juntos una solución".
Fuente: elmundo.es en actualidad espacial