Investigadores de TECNALIA y del instituto francés ICMCB-CNRSS han desarrollado una técnica avanzada para producir nanopartículas de tobermorita, un tipo de mineral encontrado en construcciones de hormigón de la época romana y que podría ser la clave de su durabilidad. El método demuestra la posibilidad de obtener tobermorita a 400 ºC, cuando se creía que era imposible por encima de 200 ºC.
La tobermorita es un mineral de la familia de silicatos de calcio. A pesar de no abundar en la naturaleza, su estructura y propiedades se conocen bien por su interés en la construcción. Se ha encontrado en estructuras de hormigón de la época romana y podría ser clave en su durabilidad.
Actualmente, este mineral se sintetiza por métodos hidrotérmicos a temperaturas suaves, pero el problema es que son procesos muy lentos (más de 5 h) y no se puede aumentar la temperatura para acelerarlos para no alterar la estabilidad de la tobermorita.
Ahora investigadores de TECNALIA y del instituto francés ICMCB-CNRSS proponen un método alternativo de producción basado en un reactor de flujo continuo y lo que se denomina agua supercrítica, con una temperatura y presión características (400 ºC y 235 bar).
De esta forma han demostrado científicamente la posibilidad de obtener nanofibras de tobermorita a esos 400 ºC, cuando se creía que era imposible por encima de 200 ºC, según publican en la revista Angewandte Chemie, donde el artículo es destacado como very important paper y frontespiece.
El estudio propone una síntesis ultrarápida de nanotobermorita, una nanopartícula usada para acelerar el endurecimiento del hormigón y considerada una adición de alto valor añadido. Además se obtiene un producto de mayor calidad gracias a que se ha desarrollado un equipamiento, no tradicional, que permite un control exhaustivo de las condiciones y tiempos de reacción.
Según los autores, la tecnología desarrollada (llamada advanced manufacturing technique) es para la producción de nanopartículas, y será muy importante para cualquier PYME del ámbito de la nanotecnología ya que con ella se consiguen dos aspectos intrínsecos a la producción industrial: cantidad y calidad.
Nanopartículas de tobermorita en 10 segundos
Por una parte, se pueden sintetizar nanopartículas de tobermorita en 10 segundos frente a los días que precisan los métodos de síntesis tradicionales. Por otra parte, el método de síntesis mediante fluidos supercríticos hace mejores réplicas de la tobermorita natural, es decir, permite obtener nanopartículas más perfectas.
Este trabajo es fruto de la colaboración entre TECNALIA, la Universidad del País Vasco, la Universidad de Burdeos y el ICMCB-CNRS dentro del marco del campus de excelencia euro regional EUSKAMPUS-IDEX de Burdeos.
Referencia bibliográfica:
M. Diez-Garcia, J. J. Gaitero, J. S. Dolado, C. Aymonier. 2017. "Ultra-Fast Supercritical Hydrothermal Synthesis of Tobermorite under Thermodynamically Metastable Conditions". Angewandte Chemie, Ed., 56: n/a. doi:10.1002/anie.201781261
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