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En un avance sorprendente para la sostenibilidad urbana, científicos de la Universidad del Sureste en China han creado un nuevo cemento capaz de convertir el calor ambiental en electricidad. Este material, con estructura inspirada en la naturaleza, promete transformar edificios, puentes y carreteras en sistemas autosuficientes de energía. Un paso determinante hacia infraestructuras más inteligentes, eficientes y respetuosas con el medio ambiente.
Cemento que genera electricidad: un avance bioinspirado
El nuevo cemento no solo cumple con su función estructural, sino que también puede generar y almacenar electricidad. ¿Cómo lo logra? La clave está en su diseño bioinspirado: una estructura multicapa basada en los tallos de las plantas, donde se alternan capas de cemento tradicional con hidrogel de alcohol polivinílico (PVA).
Esta disposición crea “autopistas” para iones cargados, facilitando su movimiento y generando electricidad cuando hay una diferencia de temperatura entre ambos lados del material. Este fenómeno se conoce como efecto termoeléctrico iónico. En otras palabras, cuando el material se calienta, por ejemplo, con la luz solar, convierte ese calor en energía eléctrica.
El compuesto no solo supera ampliamente a sus predecesores, sino que lo hace con hasta 10 veces más eficiencia. Además, mantiene la integridad mecánica necesaria para su uso en edificaciones, lo que lo convierte en una solución realista y aplicable a gran escala.
El proceso detrás del “cemento inteligente”
La creación de este cemento-hidrogel requiere una técnica de fabricación innovadora llamada moldeo por hielo. El proceso comienza al verter una mezcla de cemento en un molde, que luego se congela rápidamente con nitrógeno líquido. Este paso forma cristales de hielo alargados, similares a las fibras vegetales. Al derretirse, los cristales dejan canales que se rellenan con hidrogel.
Esta estructura interna permite que los iones hidroxilo (OH⁻) se desplacen rápidamente, mientras que los iones de calcio (Ca²⁺) quedan retenidos. Esta diferencia de velocidad es la clave para generar un flujo eléctrico. El resultado es un material que convierte el calor en energía de forma mucho más eficaz que cualquier otro cemento desarrollado hasta la fecha.
Lo más prometedor es que este compuesto también puede almacenar la electricidad generada, funcionando como una especie de batería integrada. Esto lo convierte en un recurso multifuncional, ideal para la construcción de infraestructuras inteligentes que necesiten autonomía energética.
Un futuro urbano más autosuficiente y sostenible
Este nuevo cemento no solo representa un avance tecnológico, sino también una oportunidad real para transformar nuestras ciudades. Imagina aceras que durante el día recolectan calor solar y por la noche lo utilizan para alimentar el alumbrado público. O puentes que alimentan sensores que monitorean la integridad estructural sin depender de cables ni baterías externas.
En el contexto actual, donde la construcción es una de las industrias más contaminantes del mundo, innovaciones como esta son vitales. Este cemento-hidrogel podría reducir significativamente las emisiones de carbono del sector, al mismo tiempo que proporciona soluciones energéticas descentralizadas y eficientes.
En las llamadas “ciudades inteligentes”, este tipo de materiales permitiría una infraestructura autónoma, capaz de gestionar su propia energía y ofrecer servicios tecnológicos integrados. Su potencial no solo es técnico, sino también ambiental y social.
El cemento ha sido, durante siglos, un material pasivo al servicio de la construcción. Hoy, gracias a la ciencia y la inspiración en la naturaleza, se convierte en un actor activo en la transición energética. Este nuevo compuesto que convierte el calor en electricidad no solo trasciende los límites de la ingeniería, sino que también abre la posibilidad de construir ciudades más limpias, eficientes y resilientes. Si se implementa a gran escala, podríamos estar ante el inicio de una revolución en cómo pensamos y construimos el mundo que habitamos.
Referencia:
- Bio-inspired thermoelectric cement with interfacial selective immobilization towards self-powered buildings. Link.
Fuente: CerebroDigital.net
