A nanotecnologia vem trazendo grande impacto em diversos setores e ignorar as novas ferramentas e não as aplicar de forma eficiente, pode ser a chave para o fracasso de sua empresa.
Entre as inovações tecnológicas a aplicação da nanotecnologia na engenharia é uma das mais importantes e indispensáveis. Isso porque ela é capaz de criar objetos de qualidade bem superior aos que existem no mercado, a partir da organização de átomos e moléculas de forma desejada.
A nanotecnologia na engenharia traz inovações no desenvolvimento de materiais mais resistentes, mais seguros e de baixo custo de produção.
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Apesar de tantos benefícios, essa tecnologia ainda causa muitas dúvidas, por isso, elaboramos esse artigo para esclarecer como a nanotecnologia está auxiliando a engenharia civil e suas principais características.
O que é nanotecnologia?
A nanotecnologia pode ser descrita como um conjunto de estudos e práticas criado para a manipulação da matéria em seu estado atômico. Surgida em 1970 na Universidade de Tóquio, ela pode ser entendida como uma técnica que permite manipular, processar e fabricar dispositivos com materiais na escala nanométrica e sistemas complexos.
Embora se tenha falado em nanotecnologia em 1970, as pesquisas nessa área só começaram na década de 1980, quando foi desenvolvido o microscópio eletrônico de varredura, que é muito mais poderoso que os microscópios ópticos.
Na prática podemos falar que esses elementos estão na escala do bilionésimo do metro, ou seja, o tamanho de um nanômetro é um bilhão de vezes menor que um metro.
Nos dias de hoje, a ciência tem avançado muito no que diz respeito a implementação de nanomateriais e soluções, por isso estão sendo utilizados em vários campos como medicina, materiais compostos e eletrônicos, perfumaria e engenharia civil.
Atualmente mais de 12 mil empresas de 53 países, já trabalham com a nanotecnologia em seus produtos. No contexto mundial, os EUA é o líder em pesquisas para a aplicação dessa tecnologia, mas no Brasil já existem investimentos públicos e privados que ajudam a desenvolver pesquisas sobre o assunto.
Como é aplicada
Por meio da nanotecnologia, engenheiros e cientistas são capazes de criar materiais ainda mais úteis, além de desenvolver produtos de melhor qualidade, fazer peças e ferramentas mais duráveis e eficientes.
Por terem muitas aplicações, os nanomateriais estão sendo estudados em uma ampla variedade de campos da engenharia. Eles possuem uma superfície espessa e densa ou são muito reativos, principalmente se comparados a elementos maiores e mais pesados.
Outro exemplo é a criação de vidros autolimpantes, que mantêm a superfície sempre limpa, independentemente das condições climáticas como chuva e radiação ultravioleta.
Uso da nanotecnologia nas construções
A indústria da construção civil foi uma das primeiras a identificar a nanotecnologia como uma tecnologia promissora. Pesquisas realizadas nos anos de 1990 no Reino Unido, mostraram a importância da nanotecnologia e o concreto foi identificado como um dos 40 principais setores industriais que provavelmente seriam influenciados pela nanotecnologia.
Na indústria da construção civil, os nanomateriais podem ser aplicados para aumentar a resistência e durabilidade dos produtos com base no cimento, além de melhorar o desempenho dos isolamentos térmicos, produzir revestimentos com capacidade de autolimpeza, autorregeneração e mudanças de cor.
Aplicações da nanotecnologia na engenharia
A nanotecnologia está sendo usada para processos de projetos e construção em muitas áreas, uma vez que esses produtos gerados trazem características únicas e eficientes. Eles podem ser usados tanto para elaboração de produtos de melhor qualidade, quanto para a fabricação de peças e ferramentas mais resistentes e eficazes.
É importante ressaltar que esses materiais possuem uma superfície espessa e condensada, os tornando altamente reativos, principalmente quando comparados a itens de tamanho mais elevado.
A elaboração destes nanomateriais podem ser feitas de duas formas:
- De baixo para cima (Bottom-up) – consiste na elaboração do novo material em escala atômica. Modifica e agrupa átomos e moléculas em estruturas que atendam o projeto.
- De cima para baixo (Top-down) – sua implementação consiste na divisão de uma peça maior em pequenas partículas de escala nano. Essa metodologia tende a causar imperfeições nas partículas geradas, podendo reduzir o seu desempenho.
Conheça algumas aplicações da nanotecnologia na engenharia:
1 – Nanotubos de carbono – são tubos ocos, feitos de alótropos de carbono de estrutura cilíndrica. Suas principais características são a força superior ao aço, armazenamento de hidrogênio e maior flexibilidade. Quando aplicados ao cimento, proporcionam um concreto mais resistente e viabilizam obras maiores e mais complexas, além de ajudar a manter a resistência às tensões exercidas pelos materiais utilizados na construção.
Os nanotubos de carbono podem diminuir a quantidade de metais utilizados nas grandes indústrias, por serem mais leves e resistentes e ter a opção de reutilização. Isso irá gerar uma economia no final do projeto.
Além da construção civil, os nanotubos podem ser utilizados na construção de fuselagem de aviões, carros, foguetes e ônibus espaciais da NASA. Se adicionados a tecidos, podem se tornar indestrutíveis e ser mais eficiente que o polímero kevlar usado nos coletes à prova de bala.
2 – Vidros anti fogo – os vidros resistentes ao fogo são capazes de cessar o curso das chamas. Eles podem ser utilizados em diversos locais como divisória de escritórios, saídas de emergências, cobertura e laterais de túneis, além de fachadas de edifícios. Existem dois tipos de vidros antifogo no mercado: o antichamas e o corta-fogo.
3 – Argamassa polimérica – como base no cimento, essa argamassa é produzida industrialmente com alguns aditivos específicos, como minerais e polímeros. A junção desses dois elementos faz com que a argamassa se torne impermeabilizante e com maior aplicabilidade que a convencional.
4 – Solventes biodegradáveis – ele é basicamente desenvolvido para limpeza pesada, voltados para diversos produtos, principalmente os utilizados na construção civil, como por exemplo, para remoção de óleos e graxas.
5 – Revestimento nanocerâmico – as esquadrias com esse tipo de revestimento, trazem uma camada de nanocerâmica e proporcionam maior aderência para as tintas de acabamento e proteção para as superfícies metálicas contra corrosão. Isento de materiais pesados e fósforos, esses revestimentos não contém componentes orgânicos voláteis e utilizam menos água em todo o processo. Isso gera resíduos não tóxicos e necessidade de pouco tratamentos no seu descarte.
A nanotecnologia na engenharia e a sustentabilidade
Somos uma empresa preocupada com a sustentabilidade e estamos atentos com os impactos que a utilização da nanotecnologia pode trazer.
Todos os aditivos desenvolvidos com a nanotecnologia que falamos até agora atuam no aumento da resistência e durabilidade, além de englobar aspectos sustentáveis, que são de extrema importância para os dias atuais e para o futuro.
Com tudo isso, surge uma grande preocupação que corresponde à necessidade de se prever os possíveis efeitos da utilização dos nanomateriais sobre a saúde humana e o meio ambiente.
Estudos sobre a sustentabilidade estão sendo feitos a todo momento. Um exemplo positivo da nanotecnologia na engenharia e a sustentabilidade pode ser vista na produção do cimento, onde os aditivos nanotecnológicos reduzem consideravelmente a emissão de gases e o consumo de água.
É o momento de estudar e descobrir soluções diferenciadas para a utilização da nanotecnologia na engenharia. Estamos cientes que os impactos no nosso mercado são extremamente positivos e que representam um imenso potencial para qualificação e agilidade do nosso trabalho. Por isso, é importante estarmos atualizados e prontos para atuar juntamente com a tecnologia ao nosso favor.
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