Las nanopartículas consolidan mejor la piedra en edificios deteriorados

Las moléculas de sílice cohesionan los granos de roca favoreciendo la restauración y conservación de monumentos del patrimonio cultural

CÁDIZ, 24 Jun. (EUROPA PRESS) -

El grupo de investigación 'Tamices moleculares y otros nanomateriales' de la Universidad de Cádiz (UCA) ha demostrado la "efectividad" de un nuevo material "consolidante" de la piedra de edificios históricos deteriorados por el paso del tiempo, la contaminación ambiental o la polución.

Según ha señalado la Fundación Descubre en una nota, la novedad de esta fórmula consiste en la utilización de nanopartículas de sílice, un compuesto que, debido al tamaño microscópico (nanométrico) de los granos que lo integran, penetra "en profundidad" en las estructuras. Los expertos han comprobado ya estas ventajas tanto en el laboratorio como en restauraciones arquitectónicas y arqueológicas.

Para desarrollar el nuevo material, los investigadores se han basado en la nanotecnología. Ésta permite el diseño de materiales que, reducidos a escala microscópica --casi molecular--, muestran propiedades "muy diferentes" a las que habitualmente exhiben en su formato normal.

En esta ocasión, el nanomaterial consigue una mejor consolidación de los edificios. Este proceso consiste en la aplicación de una sustancia que, al penetrar en profundidad en el material de construcción, en este caso piedra, mejora su cohesión, es decir, permite que la roca degradada se adhiera a la que está 'sana'.

Con este objetivo, ya se comercializan nanomateriales que, como indican los expertos, "a pesar de su efectividad, presentan un inconveniente, esto es, la aparición de fracturas en los poros de la piedra durante la fase de secado del producto".

Y es que la investigadora principal de este proyecto, María Jesús Mosquera, de la Universidad de Cádiz, explica que "el consolidante se aplica en líquido y solidifica de forma espontánea y a temperatura ambiente en el interior de la piedra", al tiempo que añade que, en este proceso, "se producen una serie de reacciones químicas que provocan diferentes tensiones que, al final, conducen a la rotura del material".

Para evitar la formación de esas fracturas, los expertos han añadido a los monómetros de silicio un agente químico destinado a reducir esas diferencias de tensiones. De este modo, se consigue que el consolidante, al convertirse en sólido, no fracture el interior de la roca.

Junto a ésta, otra de las ventajas del nanomaterial es que "funciona bien en todo tipo de piedra". "Los productos comerciales muestran escasa eficacia en rocas carbonatadas, sin silicio. Son consolidantes que, químicamente, no enlazan bien con esta variedad. Para mejorar esta deficiencia hemos añadido el surfactante", precisa.

PROBADO EN LA RESTAURACIÓN DE UNA IGLESIA DE GALICIA

Así, han conseguido que el material consolide en granito, utilizado en la mayoría de edificios que forman parte del patrimonio cultural en Galicia y otras zonas del norte de España, o en caliza, una clase de roca carbonatada muy abundante en Andalucía con la que se construyó, por ejemplo, la Cárcel Real de Cádiz.

Las pruebas realizadas para comprobar la efectividad de este nuevo nanomaterial consolidante se recogen en el artículo 'Effectiveness of a novel consolidant on granite: Laboratory and in situ results', publicado en la revista Construction and Building Materials, que presenta la restauración real de la iglesia románica Santa María del Campo, en Galicia.

Para ello, los investigadores realizaron ensayos con piedra extraída de la propia cantera con la que se construyó el edificio. Sobre ella, aplicaron el consolidante líquido con ayuda de un rodillo, brocha o espray, la misma metodología que posteriormente se utiliza en el edificio.

"Las nanopartículas, al solidificar en el interior de los poros de la piedra, se van uniendo unas a otras y forman un polímero, es decir, una especie de estructura que consolida el grano", aclara la autora del estudio, quien indica que es necesario que transcurran unos 15 días desde la aplicación para que el producto tenga efecto.

Los expertos también han realizado pruebas con otros dos consolidantes comerciales para comparar los resultados y confirmar la efectividad del nuevo nanomaterial. "Sólo entonces se aplicó en el edificio original", añade la investigadora.

TAMBIÉN EN YACIMIENTOS DE CÁDIZ Y MÁLAGA

Por otra parte, los efectos del consolidante han sido evaluados igualmente en tres yacimientos arqueológicos de Andalucía como Carteia (Cádiz), Baelo Claudia (Cádiz) y Acinipo (Ronda, Málaga).

La siguiente fase de este proyecto, financiado por la Consejería de Economía y Conocimiento, consiste en el desarrollo de otros nanomateriales que, sobre la misma base de sílice, tengan otras aplicaciones.

Es el caso de los autolimpiantes, que permiten borrar de la fachada de un edificio pintadas o grafitis por efecto de la luz solar, o nanomateriales con efecto biocida, destinados a eliminar aquellos microrganismos (hongos, algas) que crecen en la piedra.