Aplicaciones de Nanocompuestos en Arquitectura y Construcción.
Palabras clave:
Nanocompuestos, Nanodiseño, NanotecnologíaResumen
Artículo de revisión que tiene como objetivo presentar un panorama del uso de nanocompuestos dentro de la arquitectura y construcción con base en revisión de literatura científica y desde el punto de vista del arquitecto. Las aplicaciones se clasifican de acuerdo al uso del nanomaterial para mejorar sus propiedades y funcionamiento en un número determinado de categorías de materiales de construcción, tales como: mejoramiento de resistencias mecánicas del concreto de base de cemento Portland; mejoramiento de las resistencias a la corrosión y deterioro del acero de refuerzo; repelencia al polvo, humedad, grasa y bacterias; aislamiento térmico y protección de rayos UV; en células y paneles fotovoltaicos de nueva generación; impermeabilizantes y selladores de alta calidad; en partes y componentes electrónicos de telecomunicaciones y de iluminación; en equipos de purificación, tratamiento y filtros de agua. Se concluye que el mejoramiento de cada uno de los materiales a través de nanocompuestos dependerá de cada situación respecto a: su diseño, su dosificación, su caracterización y evaluación del material respecto al componente constructivo del cual forme parte, del clima y de las condiciones de degradación, del uso y mantenimiento así como de la calidad de mano de obra en la construcción o instalación de los componentes y de los materiales.Descargas
Citas
Anjum Muzammil, Miandad R., Waqas
Muhammad, Gehany F., Barakat M.A. (2016).
Remediation of wastewater using various
nanomaterials, Arabian Journal of Chemistry,
Article in Press.
http://dx.doi.org/10.1016/j.arabjc.2016.10.004.
Bamoharram Fatemeh FHeravi., Majid M.,
Saneinezhad Sara, Ayati Ali (2013). Synthesis of
a nano organo-silicon compound for building
materials waterproofing, using heteropolyacids as
a green and eco-friendly catalyst, Progress in
Organic Coatings, 76 (2-3), pp. 384–387.
http://dx.doi.org/10.1016/j.porgcoat.2012.10.005.
Barkhudarov Philip M., Shah Pratik B.,
Watkins Erik B., Doshi Dhaval A., Brinker C.
Jeffrey and Majewski Jaroslaw. (2008). Corrosion
inhibition using superhydrophobic films,
Corrosion Science, 50 (3), pp. 897–902.
Bellanger Hervé, Darmanin Thierry, Taffin de
Givenchy Elisabeth and Guittard Frédéric. (2014).
Chemical and Physical Pathways for the
Preparation of Superoleophobic Surfaces and
Related Wetting Theories, Chem. Rev., 114 (5), pp
–2716.
Bharat Bhushan and Yong Chae Jung. (2011).
Natural and biomimetic artificial surfaces for
superhydrophobicity, self-cleaning, low adhesion,
and drag reduction, Progress in Materials Science,
(1), pp. 1-108.
Bjornstrom J, Martinelli A, Matic A, Borjesson
L, Panas I. (2004). Accelerating effects of
colloidal nano-silica for beneficial calcium–
silicate–hydrate formation in cement. Chem Phys
Lett; 392 (1–3): pp. 242–8.
Cabala Guillermo van Erven, Acchar Wilson
(2015). Silver Nanoparticle Surface
Functionalized Alumina Filters for Disinfection of
Potable Water, Materials Today: Proceedings, 2
(1), pp. 321-330.
doi:10.1016/j.matpr.2015.04.057.
Chiang Chien-Jung, Bull Steve, Winscom
Chris, Monkman Andy (2010). A nanoindentation
study of the reduced elastic modulus of
Alq3 and NPB thin-film used in OLED devices,
Organic Electronics, 11 (3), pp. 450–455.
http://dx.doi.org/10.1016/j.orgel.2009.11.026.
Darmanin Thierry and Guittard Frédéric.
(2015). Superhydrophobic and superoleophobic
properties in nature, Materials Today, 18 (5), pp.
-285.
Dayneko Sergey, Lypenko Dmitriy, Linkov
Pavel, Sannikova Nataliya, Samokhvalov Pavel,
Nikitenko Vladimir, Chistyakov Alexander
(2016). Application of CdSe/ZnS/CdS/ZnS Core–
multishell Quantum Dots to Modern OLED
Technology, Materials Today: Proceedings, 3 (2),
pp. 211-215. doi:10.1016/j.matpr.2016.01.059.
Eden Energy® (2014). Carbon NanotubeEnriched
Concrete -Project Review, Australian
Securities Exchange Announcement; “Report:
ACN 109 200 900”, 12 August 2014. Eden
Energy®, Australia.
EPA (2014). Technical Fact sheet –
Nanomaterials, U.S. Environmental Protection
Agency, USA.
Fahlman BD. (2011). What is Materials
Chemistry? New York: Springer. DOI:
1007/978‐94‐007‐0693‐4
Gornicka B., Mazur M., Sieradzka K., Prociow
E. and Lapinski M. (2010). Antistatic Properties of
Nanofilled Coatings, Acta Physica Polonica A,
(5), pp. 869-872.
Hammer, P., F. C. dos Santos, B. M. Cerrutti,
S. H. Pulcinelli and C. V. Santilli (2012).
“Corrosion Resistant Coatings Based on OrganicInorganic
Hybrids Reinforced by Carbon
Nanotubes”, in: Recent Researches in Corrosion
Evaluation and Protection, Reza Shoja Razavi
(Ed.), ISBN: 978-953-307-920-2.
Jeong, C. (2013). “Nano-Engineering of
superhydrophobic aluminum surfaces for anticorrosion”,
PhD Thesis, Stevens Institute of
Technology.
Kapridaki Chrysi Maravelaki-Kalaitzaki,
Pagona (2013). TiO2–SiO2–PDMS nanocomposite
hydrophobic coating with self-cleaning
properties for marble protection, Progress in
Organic Coatings, 76 (2-3), pp. 76 (2-3).
http://dx.doi.org/10.1016/j.porgcoat.2012.10.006.
Kharissova Oxana V., Torres Martínez Leticia
M. and Kharisov Boris I. (2016). “Recent Trends
of Reinforcement of Cement with Carbon
Nanotubes and Fibers”, in Silva Adrian M.T. and
Carabineiro Sonia A.C. (editors), Advances in
Carbon Nanostructures, editorial ExLi4EvA.
Kim Hyeong-Ki. (2015). Chloride penetration
monitoring in reinforced concrete structure using
carbon nanotube/cement composite, Construction
and Building Materials, 96 (2015), pp. 29-36.
Krishnamurthy, A., Gadhamshetty, V.,
Mukherjee, R., Chen, Z., Ren, W., Cheng, HM,
and N. Koratkar (2013). Passivation of microbial corrosion using a graphene coating, Carbon, 56
(2013), pp. 45-59.
Kuang Daibin, Brillet Jérémie, Chen Peter,
Takata Masakazu, Uchida Satoshi, Miura
Hidetoshi, Sumioka KohichiZakeeruddin, Shaik.
M., Grätzel Michael (2008). Application of Highly
Ordered TiO2 Nanotube Arrays in Flexible DyeSensitized
Solar Cells, ACS Nano, 2 (6), pp. 1113-
DOI: 10.1021/nn800174y.
Kumar Narendra and Kumbhat Sunita. (2016).
Essentials in nanoscience and nanotechnology,
John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, EUA.
Lamaka, S.V., Zheludkevich, M.L., Yasakau,
K.A., Serra, R., Poznyak, S.K., and M.G.S.
Ferreira (2007). Nanoporous titania interlayer as
reservoir of corrosion inhibitors for coatings with
self-healing ability, Prog. Org. Coat., 58 (2007),
pp. 127–135.
Larramendy Marcelo L. and Soloneski Sonia.
(2016). Green Nanotechnology Overview and
Further Prospects, Publishing Process Manager.
Li H, Xiao H-g, Yuan J, Ou J. (2004).
Microstructure of cement mortar with
nanoparticles. Compos B Eng, 35 (2): pp. 185–9.
Li H, Zhang M-h, Ou J-p. (2006). Abrasion
resistance of concrete containing nanoparticles for
pavement. Wear; 260 (11–12): pp. 1262–6.
Li Z, Wang H, He S, Lu Y, Wang M. (2006).
Investigations on the preparation and mechanical
properties of the nano-alumina reinforced cement
composite. Mater Lett; 60 (3): pp. 356–9.
Li, Y., Ji, S., Gao, Y., Luo, H., and Kanehira,
M. (2013). Core-shell VO2@TiO2nanorods that
combine thermochromic and photocatalytic
properties for application as energy-saving smart
coatings. Scientific Reports, 3 (2013), 1370-1382.
http://doi.org/10.1038/srep01370.
Ltifi Mounir, Guefrech Achraf, Mounanga
Pierre, Khelidj Abdelhafid. (2011). Experimental
study of the effect of addition of nano-silica on the
behaviour of cement mortars, Procedia
Engineering 10 (2011), pp. 900–905.
Mohamed Anwar M. (2016). Influence of nano
materials on flexural behavior and compressive
strength of concrete, HBRC Journal, 12 (2016),
pp. 212-225.
Montemora, M. F., Pinto, R., and M.G. S.
Ferreira (2009). Chemical composition and
corrosion protection of silane films modified with
CeO2 nanoparticles, Electrochim Acta, 54 (2009),
pp. 51-79.
Morante Joan Ramón, Pérez-Rodríguez
Alejandro, Saucedo Edgardo, Escoubas Ludovic,
Le Rouzo Judikaël (2016). Special issue
“Nanotechnology for next generation high
efficiency photovoltaics: NEXTGEN NANOPV
Spring International School & Workshop”, Solar
Energy Materials and Solar Cells, 158 (2), pp.
–125.
http://dx.doi.org/10.1016/j.solmat.2016.06.035.
Nakajima Akira, Hashimoto Kazuhito,
Watanabe Toshiya. (2001). Recent Studies on
Super-Hydrophobic Films, Monatshefte für
Chemie, 132 (1), pp. 31-41.
Qing Y, Zenan Z, Li S, Rongshen C. (2008). A
comparative study on the pozzolanic activity
between nano-SiO2 and silica fume. J. Wuhan
Univ Technol – Materials Science; 21 (3): pp.153–
Saloma, Nasution Amrinsyah, Imran Iswandi,
Abdullah Mikrajuddin (2015). Improvement of
concrete durability by nanomaterials, Procedia
Engineering, 125 (2015) pp. 608 – 612.
Sanchez F, Zhang L, Ince C. (2009). Multiscale
performance and durability of carbon
nanofiber/cement composites. In: Bittnar Z, Bartos
PJM, Nemecek J, Smilauer V, Zeman J, editors.
Nanotechnology in construction: proceedings of
the NICOM3 (3rd International Symposium on
Nanotechnology in Construction). Prague, Czech
Republic; p. 345–50.
Sánchez Florence and Sobolev Konstantin.
(2010). Nanotechnology in concrete – A review,
Construction and Building Materials, 24 (2010),
pp. 2060–2071.
http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.03.
Shchukin, D. G., Zheludkevich, M., Yasakau,
K., Lamaka, S., Ferreira, M. G. S., and H.
Moehwald (2006). Layer-by-layer assembled
nano-containers for self-healing corrosion
protection, Advanced Materials, 18 (2006), pp. 16-
Shi, X., T. A., Nguyen, Suo, Z., Liu, Y., and R.
Avci (2009). Effect of nanoparticles on the
anticorrosion and mechanical properties of epoxy
coating, Surface & Coatings Technology, 204
(2009) pp. 237–245.
Šmilauer, V., Hlavácek, P., Padevet, P. (2012).
Micromechanical analysis of cement paste with
carbon nanotubes. Acta Polytechnica, 52 (6), pp.
–28.
Srivastava D, Wei C, Cho K (2003). Nanomechanics
of carbon nanotubes and composites.
Appl Mech Rev; 56 (2003): pp. 215–30.Wei-I Hung, Kung-Chin Chang, Ya-Han
Chang and Jui-Ming Yeh (2011). “Advanced
Anticorrosive Coatings Prepared from PolymerClay
Nanocomposite Materials”, in: Advances in
Nanocomposites - Synthesis, Characterization and
Industrial Applications, Boreddy Reddy (Ed.),
ISBN: 978-953-307-165-7, InTech.
Wierer Jr Jonathan J, Li Qiming, Koleske
Daniel D, Lee Stephen R, Wang George T (2012).
III-nitride core–shell nanowire arrayed solar cells,
Nanotechnology, 23 (19). DOI: 10.1088/0957-
/23/19/194007.
Yaghoubi Houman, Taghavinia Nima,
Keshavarz Alamdari Eskandar (2010). Selfcleaning
TiO2 coating on polycarbonate: Surface
treatment, photocatalytic and nano-mechanical
properties, Surface and Coatings Technology, 204
(9–10), pp. 1562–1568.
http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.09.085.
Yanfeng Gao, Hongjie Luo, Zongtao Zhang,
Litao Kang, Zhang Chen, Jing Du, Minoru
Kanehira, Chuanxiang Cao. (2012). Nanoceramic
VO2 thermochromic smart glass: A review on
progress in solution processing, Nano Energy, 1,
(2), pp. 221-246; ISSN: 2211-2855,
http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2011.12.002.
Zaki Ahmad and B.J. Aleem (2009). ErosionCorrosion
Behavior of Plasma-Sprayed
Nanostructured Titanium Dioxide Coating in
Sodium Chloride-Polystyrene Slurry, Corrosion,
(9), pp. 611-623.
Zhu W, Bartos PJM, Porro A. (2004).
Application of nanotechnology in construction.
Summary of a state-of-the-art report. Mater Struct
(37), pp. 649–58.
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