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Junio 2017 - Año XXVII
Materiales del futuro

Cemento con propiedades luminiscentes

El cemento es una mezcla conglomerante de caliza y arcilla molida, además de yeso. Al entrar en contacto con el agua, tiene la propiedad de fraguar y endurecerse. Se lo ha venido empleando desde la antigüedad, patentándose el cemento Portland en 1824. Desde esa fecha, poco ha variado en su composición química.

Con el siglo XXI llegaron los frutos de interesantes investigaciones para hacer que el cemento fuera más ecológico, auto reparable, e incluso tuviera propiedades luminiscentes.

En el 2008 José Carlos Rubio Ávalos, un investigador de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), atraído por la luminiscencia de determinados materiales, comenzó a trabajar en la modificación de la microestructura del cemento Portland.

El principal inconveniente que se encontró Rubio y su equipo fue la opacidad del cemento. Por eso era necesario cambiar su microestructura para permitir el paso parcial de la luz hacia su interior. Una vez superada esa barrera, el resto consistía en volverlo fosforescente.

Con el uso de aditivos se evita que se formen cristales, creando así un material amorfo que se parece al vidrio. Ésto hace posible el paso de la luz, pero también permite controlar el color y la intensidad de la luminiscencia del cemento.

La gran ventaja del cemento fosforescente frente a los materiales luminiscentes de origen plástico, es su durabilidad.

¿Cómo funciona un material fosforescente?

Un material fosforescente absorbe energía del sol, o de cualquier otra fuente de luz. Esta energía la emite como luz visible al oscurecer. La fosforescencia se diferencia de la fluorescencia en que tiene un retraso temporal entre absorción y liberación de fotones. Es decir, que una sustancia fosforescente continúa emitiendo luz durante un período de tiempo más largo, incluso aunque haya desaparecido el estímulo. La energía capturada es liberada lentamente durante varias horas, y de manera ininterrumpida. Normalmente se han estado utilizando los plásticos para crear materiales fosforescentes.

Hay que tener presente que el componente que aporta luminiscencia es el mismo utilizado en esos plásticos. Pero en los materiales plásticos es también el causante de su degradación con el tiempo. El profesor Rubio lo explica de la siguiente manera:

“Los plásticos están formados por cadenas poliméricas, en forma de filamentos, que son cortados como cuchillos por los rayos UV. Por eso, si dejas un recipiente de plástico al sol, primero se pone rígido y luego se cristaliza y rompe.

No ocurre igual cuando se añade al cemento, pues sigue teniendo una gran durabilidad, que está estimada en cien años.

Por eso, uno de los mayores beneficios de este material es que su uso evitaría la producción de plásticos y polímeros innecesarios, lo cual reduciría parte de los daños colaterales de esos otros materiales.”

Aplicaciones del cemento luminiscente

Para poder entender todos los posibles usos que tendría este material tan innovador, hay que considerar estos puntos:

  • Los aditivos empleados por el equipo de Rubio Ávalos disminuyen las capacidades mecánicas del cemento.
  • Este nuevo material es cuatro veces más caro que el cemento normal.
  • La energía absorbida la puede emitir durante 8-12 horas después, sin necesidad de ningún cableado eléctrico.
  • Es fácilmente reciclable, y tiene un bajo impacto ambiental.

Con estas consideraciones, queda claro que este cemento no puede tener el mismo uso que el cemento Portland. En cambio, puede servir para darle fosforescencia a determinadas superficies, a modo de material de recubrimiento.

Podría venir muy bien para la señalización de carreteras y determinadas vías. Incluso para las fachadas de los edificios, piscinas e instalaciones deportivas. Es una opción a considerar para iluminar cualquier lugar que no tenga instalación eléctrica, y en general para países en vías de desarrollo.

El cemento fosforescente ya ha sido reconocido y premiado por varias instituciones de prestigio, entre ellas la Real Academia de Ingeniería de Londres. Ahora permaneceremos atentos a que se comercialice.

Nombre: Cemento luminiscente

Características:

»No requiere de sistemas de distribución eléctrica.

»Se recarga con la luz natural.

»La durabilidad estimada es mayor a los 100 años por su naturaleza orgánica.

»Fácil de reciclar por sus componentes materiales.

»La duración de la emisión de luz puede durar 12 horas.

»Cualquier sector puede beneficiarse de esta tecnología.

Estado:

»Material en estudio, aún no se comercializa.

Fuente: Rubio, José Carlos (2015, Octubre 20). Crean cemento emisor de luz para la construcción (Villaseñor, Nistela, Agencia Informativa Conacyt). Recuperado de: http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/materiales/3264-crean-cemento-emisor-de-luz-para-la-construccionhttp://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/materiales/3264-crean-cemento-emisor-de-luz-para-la-construccion

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