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Universidade Moacyr Sreder Bastos – UNIMSB/UNIESP
Curso de Engenharia Civil – 2N
Informática Aplicada
A nanotecnologia na Engenharia Civil
RIO DE JANEIRO
2017
Alunos do curso de Engenharia Civil:
Gabrielle dos Santos Batista
João Marcos Araújo da Silva
Joycimara Floriano da Silva 
Misslane Kelly Ferreira de Azevedo
Rachel Christina da Silva
A nanotecnologia na Engenharia Civil
Seminário da disciplina de Informática Aplicada, para complementação de nota da N2, orientado pelo professor Guilherme Azeredo Martins na Universidade Moacyr Sreder Bastos.
RIO DE JANEIRO
2017
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Introdução
Neste trabalho vamos falar de uma tecnologia que já faz parte da vida de muitas pessoas há algum tempo: a nanotecnologia. 
Ela está presente em muitos dos componentes eletrônicos, desde computadores até aparelhos de medicina, e tantos outros que possuem alta tecnologia que nem imaginamos.
Com esta pesquisa tentaremos esclarecer algumas coisas sobre este assunto e também mostraremos a sua atuação em diversos campos, sobretudo, enfatizando a Engenharia Civil.
Objetivo
O objetivo deste trabalho é mostrar como a nanotecnologia surgiu, porque ela tem esse nome, onde está aplicada, suas perspectivas e o que tem de inovador para o segmento da Engenharia Civil.
Surgimento da nanotecnologia
Na noite do dia 29 de dezembro de 1959, o cientista norte-americano Richard Feymann fez uma palestra sobre o que seria, no futuro, a nanotecnologia. Essa palestra impressionou os físicos de todo o mundo. 
Na palestra, com o tema: “Há muito espaço em baixo”, ele dizia coisas que, para a época pareciam ser impossíveis, como escrever todos os 24 volumes da Encyclopedia Britânica na cabeça de um alfinete. Ele comentou a respeito do poder de manipulação de átomos e moléculas, algo que resultariam em componentes tão pequenos que o homem não poderia ver.
Todos só perceberam que Feymann estava falando sério quando prosseguiu dizendo que as letras teriam dez átomos, tamanho finito, mensurável e que, portanto, poderiam ser manipuladas. Para provar que estava falando a verdade, Feymann deu exemplos e explicações.
Em 26 de junho de 1992, a nanociência voltou a ser discutida, por um homem magro, pálido chamado Dr. Eric Drexler, que carregava sob o braço um envelope com cinquenta cópias de um documento de nove páginas, escrito pelo mesmo, sobre a nanotecnologia molecular perante o Comitê do Senado Americano para o Comércio e transporte.
A proposta de Drexler parecia ser ainda mais extravagante do que a de Feymann. Ele queria produzir objetos a partir de moléculas, manipulando átomos individualmente, além da criação de nanorobôs, que reconstruiriam estruturas no interior do corpo humano e redesenhariam estruturas biológicas, evitando doenças, e também imitariam estruturas vivas como as bactérias.
Foi Al Gore (Um senador da época) que se referiu ao trabalho de Feymann, para reforçar as previsões de Drexler. Para Drexler, esta era uma arma de dois gumes. Feymann sempre teve a capacidade de fazer e calar os céticos, mas Drexler teve a percepção da nanotecnologia nos anos 70, sem conhecer as ideias de Feymann, morto quatro anos antes.
Dez anos depois Al Gore, esmo tendo sido derrotado na disputa política para presidência, conseguiu no governo de Clinton, criar o suporte á nanotecnologia através da NNI (Iniciativa Nacional de Nanotecnologia).
Por que Nanotecnologia?
O nome foi escolhido em decorrência do pequeno tamanho de vários itens utilizados para a construção de componentes inteligentes e de alta tecnologia. O nome nanotecnologia já foi citado há muito tempo atrás, quando os cientistas ainda estavam sonhando com algo de um tamanho tão minúsculo.
A nanotecnologia está preocupada com os objetivos entre 1 e 100 nm (Nano metros) de tamanho. Um nanômetro = 1x 10-9 metro, ou seja, um milionésimo de milímetros ou um bilionésimo de metro.
O termo “nanotecnologia” foi criado e definido pela Universidade Científica de Tóquio no ano de 1974. Entre 1980 e 1990 muitas outras teorias foram elaboradas em cima da definição básica criada por um professor da Universidade de Tóquio. Finalmente, no ano de 2000 a nanotecnologia começou a ser desenvolvida em laboratórios e as pesquisas aumentaram significativamente, tanto que hoje ela é o centro das atenções em várias áreas da ciência.
Onde basicamente é aplicada esta tecnologia?
A nanotecnologia é aplicada em diversos produtos atualmente, contudo, citamos os que mais se encaixam em nossa área. A nanotecnologia é utilizada em computadores, os microprocessadores são os componentes onde mais se utiliza essa tecnologia. 
No atual mercado encontram-se processadores de 45nm, os quais possuem uma tecnologia muito avançada para poder trabalhar em alta velocidade. Evidentemente, o processador não tem dimensões em nanômetros, mas as peças dentro dele são desta escala minúscula.
Além dos processadores, as placas de vídeo têm vários componentes nanoscópicos. Tanto NVIDIA como ATI possuem processadores gráficos (os famosos GPUs) elaborados com tecnologia nano. Vale frisar que cada novo modelo que sai, os GPUs ficam mais poderosos e ao mesmo tempo, tendem a utilizar uma tecnologia nano em menor escala. Algumas placas utilizam nanotecnologia de 90nm, já as placas mais poderosas utilizam 55nm ou até menos.
Os videogames, como do Playstation 3, possuem tantos componentes internos, e tudo cabe em um espaço tão pequeno, que se não fosse utilizada a nanotecnologia em vários desses componentes, eles seriam caixas enormes e pesadas. Graças aos componentes nanotecnológicos, os videogames tornaram-se incríveis e são verdadeiras plataformas de entretenimento. 
A continuidade da nanotecnologia.
Sem dúvidas esta tecnologia não deve desaparecer com facilidade, afinal, ela ainda não foi totalmente explorada. O site “Baixaki” já divulgou inclusive dois artigos sobre futuros componentes que serão criados com nanotecnologia e que devem revolucionar a informática e a eletrônica.
Um dos artigos falava sobre o Memristor, o novo componente da eletrônica que deve utilizar a tecnologia para modificar totalmente o sistema de armazenamento e de memória dos computadores.
O segundo mostrou o novo processador que a Intel está desenvolvendo, o qual deve trabalhar na escala de 22nm.
O novo CPU deve trazer 32 núcleos, um exagero mas que certamente utilizaremos muito.
Áreas que a nanotecnologia pode ser utilizada.
Evidentemente, essa tecnologia não foi criada somente para ajudar na informática, mas para revolucionar todas as outras áreas. Atualmente, pode-se relatar a aplicação da nanotecnologia na Medicina, na Química, na Física quântica, nas indústrias que criam protótipos aeroespaciais, refinarias e muitas outras áreas, sem deixar de citar a Engenharia Civil.
A nanotecnologia está presente em quase todos os segmentos: iPad’s, Smartphones, TV’s, Relógios, LED’s, Máquinas e aparelhos eletroeletrônicos, Carros e etc. E até mesmo em matérias como: Borracha reforçada, Preservativos, Tintas, Band Aid’s, Drogas, Bolas de tênis, Creme dental, Filtro solar e muitas outras coisas sem vinculo tecnológicos diretos.
A aplicação da nanotecnologia nas construções civis.
8.1- Concreto.
A adição de material em escala nano no cimento pode melhorar seu desempenho. O uso de nano-SiO2 pode aumentar significativamente a compressão do concreto, com grandes volumes de cinzas volantes, em idade precoce e melhorar a distribuição de tamanho dos poros, preenchendo entre as grandes cinzas volantes e partículas de cimento em escala nano. A dispersão/suspensão de nano sílica amorfa é utilizada para melhorar a resistência á segregação para auto compactação do concreto. Também tem sido relatado que a adição de pequena quantidade de nanotubos de (1%), em peso, pode aumentar a resistência, tanto na compressão como a flexão.
O rompimento é uma grande preocupação para as estruturas. A universidade de ILinois em Urbana- Champaign está trabalhando em polímeros de cura, queincluem um agente de cura micro encapsulada e um gatilho de química catalítica. Quando as microcápsulas são quebradas por uma rachadura, o agente de cura é liberado para a rachadura e contato com o catalisador. A polimerização acontece e une as faces de trinca. O polímero auto cura pode ser especialmente aplicável para corrigir o micro trincamento em pilares e colunas da ponte. Mas isso requer dispendiosa injeção de epóxi.
8.2- Aplicação em aço.
O aço é um importante material de construção. A suas propriedades, tais como força, resistência, corrosão e capacidade de solda, são muito importantes para a concepção. É possível desenvolver novo aço de alta performance (HPS) com baixo consumo de carbono. Um aço novo foi desenvolvido com resistência a corrosão e capacidade superior de solta, incorporando as nanopartículas de cobre nos contornos das partículas de aço.
8.3- Revestimento.
Os revestimentos incorporando certas nanopartículas ou nanocamadas têm sido desenvolvidos para determinar finalidade. É uma das principais aplicações da nanotecnologia na construção. O Dióxido de Titânio (TiO2) é utilizado para vidraças de revestimento devido á sua esterilização e propriedades anti-crustantes. O TiO2 vai quebrar e desintegrar sujeira orgânica através da poderosa reação catalítica. Além disso, é hidrófilo, o que permite que a água se espalhe uniformemente sobre a superfície e lave a sujeira anteriormente quebrada. Outros revestimentos especiais também foram desenvolvidos, tais como anti-grafite, controle térmico, economia de energia e anti-reflexo. 
8.4- Nanosensores.
Os sensores têm sido desenvolvidos e utilizados em construções para monitorar e/ou controlar a condição ambiente e o desempenho de materiais/estruturas. Uma vantagem destes sensores é a sua dimensão ( 10-9m ou  10-5m). Estes sensores podem ser incorporados na estrutura durante o processo de construção. Agregado inteligente, um dispositivo multi-funcional baseado em pizocerâmico de baixo custo, tem sido aplicado para controlar as propriedades do concreto de pouca idade, tais como umidade, temperatura,umidade relativa e o desenvolvimento precoce da resistência. Os sensores também podem ser utilizados para monitorar a corrosão e rompimento do concreto. O agregado inteligente também pode ser usado para monitorara saúde de estruturas. O sistema de divulgação pode monitorar as tensões internas, rachaduras e outras forças físicas nas estruturas ao longo da vida das mesmas. Ele é capaz de fornecer uma indicação precoce da saúde da estrutura antes que uma falha possa ocorrer.
Conclusão.
Concluímos com essa pesquisa que a nanotecnologia não para de avançar. E que podemos ter a certeza que assim como a engenharia, a medicina, a informática, química e física já se beneficiam desta tecnologia muitas outras coisas também ficaram mais fáceis e conclusivas daqui pra frente.
Referências.
JORDÃO, Fábio “O que é a nanotecnologia?”. Disponível em < http://www.tecmundo.com.br/amd/2539-o-que-e-nanotecnologia-.htm> Acesso em agosto de 2017.
AUTOR, Desconhecido, “Nanotecnologia – quando surgiu?” Disponível em < http://www.tecnomundo.com.br/amd/2539-o-que-e-nanotecnologia-.htm> Acesso em agosto de 2017.
RENDEIRO, José Eduardo. “ A aplicação da nanotecnologia na engenharia civil”, Disponível em http://blog.construir.arq.br/aplicacao-nanotecnologia-engenharia-civil/ Acesso em agosto de 2017.