Este documento describe los materiales nanoestructurados y sus aplicaciones en la construcción. Explica que al controlar las dimensiones de los materiales a escala nanométrica se pueden modificar sus propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas y ópticas. Luego detalla algunos ejemplos como el uso de nanopartículas de dióxido de silicio, titanio, hierro y cobre para mejorar las propiedades de materiales como el cemento y darles capacidades como autolimpieza o mayor resistencia. Finalmente, res

1. Materiales Nanoestructurados
en la construcción
Integrantes: Rainer Alvarado, Raphaela Alvarez, Carlos
Armijos, Anthony Manotoa, Darwin Gonzaga
Docente: Ing. Javier Carrión
FÍSICA

2. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
• Estudio, análisis, estructuración,
formación, diseño y operación de
materiales a escalas nanométricas.
Nanotecnología
• Nano: Proveniente del griego que
indica una medida (10^-9 )
• Tecnología: Referido a el avance y
evolución de la ciencia en relación a
la aplicación de esta a la sociedad y
la industria

3. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
• La posibilidad de manejar cosas a escala molecular, atómica y subatómica,
podría reportar beneficios increíbles a las sociedades presentes y futuras

4. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS

5. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
• Un control preciso de las dimensiones de
los materiales en el rango de los
nanómetros nos permite variar sus
propiedades
• Propiedades mecánicas, térmicas,
eléctricas y ópticas
• Nanoelectrónica, los sensores
moleculares, las telecomunicaciones, los
componentes mecánicos,
almacenamiento de energía y salud
Materiales Nanoestructurados

6. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
• Ordenadores han experimentado desde los
años 90 mejoras muy importantes
• Paneles solares fabricados con
nanomateriales también permiten minimizar
el empleo de bloques de silicio
• Cremas solares, donde se emplean para
absorber la radiación UV, además de para
facilitar su incorporación a la piel
• Nanopartículas de plata como agentes
biocidas para minimizar el riesgo de
contraer infecciones
• Bicicletas con nanotubos de carbono,
raquetas de tenis reforzadas con estos
nanotubos

7. Nanopartículas de Dióxido de Silicio
Material con capacidad de autolimpieza y
protección contra la corrosión.
Nanopartículas de Dióxido de Titanio
Una de sus características es la hidratación
rápida, el aumento en el grado de
hidratación, entre otros.

8. Nanopartículas de Óxido de Hierro
Mayor resistencia compresiva y resistencia
a la abrasión en el hormigón.
Nanopartículas de Cobre
Soldabilidad, resistencia a la corrosión,
entre otros.

9. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
• Ayuda a mejorar las propiedades de los materiales
• Aceleran la hidratación del cemento
• Mejora su resistencia mecánica y su estabilidad química
• Hace más ecológicos y más duraderos a los materiales
La adición de nano partículas a la pasta de
cemento

10. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS

11. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
Los nanotubos y nanofibras de carbono
Incrementan las propiedades mecánicas del cemento
Presentan una mayor durabilidad
Dan una mayor resistencia a la fracturación
Tienen la capacidad de rellenar con mayor eficacia los nanoporos de la matriz

12. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS

13. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
Pegamentos basados en nano partículas
• Nanoparticulas de ferrita
• disminuir el tiempo de secado
• Además las nano partículas absorben la radiación, calientan la matriz secando
el pegamento

14. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
Construcción de carreteras
• La aplicación de la nanotecnología en las carreteras y la construcción también
hará posible identificar y reparar de forma automática, sin intervención
humana, brechas y agujeros en el asfalto o en el hormigón, y
fabricar señales de tráfico que se limpian a si mismas.

15. MATERIALES NANOESTRUCTURADOS
Cinética de hidratación del cemento
• La Investigación de Neutrones y la FHWA están utilizando métodos de
dispersión de neutrones para medir los movimientos y las reacciones de agua
a una escala nanométrica.

16. Ventajas
• Producción poco costosa
• Materiales con propiedades
extraordinarias.
• Reducción del uso de recursos
naturales.
• Reducir generación de residuos.
Desventajas
• Se pronostica la muerte de la tierra
producto de los nano-bots.
• Son muy sensibles.
• Toxicidad de los materiales
• No todos van a ser biológicamente
inertes.