nanotecnologia engenharia mecanica

Quais são as aplicações da nanotecnologia na engenharia mecânica?

A maioria dos gestores e empresários sabe que a evolução da tecnologia tem grande impacto sobre o mercado, de modo que dar atenção às novas ferramentas, e aplicá-las de forma eficiente, tem se tornado cada vez mais importante para o sucesso das indústrias. Dentre essas inovações, a aplicação da nanotecnologia na engenharia é uma das mais importantes.

Isso ocorre porque, por meio dela, fábricas podem ter acesso a dispositivos mais úteis e duráveis, o que obviamente tende a se refletir de modo positivo em seus resultados.

Apesar de seus benefícios, porém, essa tecnologia ainda causa muitas dúvidas. Por essa razão, elaboramos um conteúdo com informações a respeito de suas principais características.

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Leia o artigo e entenda como a nanotecnologia na engenharia pode beneficiar sua indústria!

Conceito de nanotecnologia

Antes de nos aprofundarmos na nanotecnologia na engenharia, é importante que esse conceito fique claro.

A nanotecnologia pode ser descrita como o conjunto de estudos e práticas de manipulação da matéria em seu estado atômico. O nome nanotecnologia surgiu na década de 70, na Universidade Científica de Tóquio, e está diretamente relacionado ao nanômetro, uma unidade de medida um bilhão de vezes menor do que o metro.

Embora o nome tenha surgido na década de 70, apenas nos anos 80, com o desenvolvimento do chamado microscópio eletrônico de varredura, muito mais potente do que os microscópios ópticos, os estudos nessa área começam a se desenvolver a passos largos.

Nanotecnologia aplicada na engenharia

Por meio da nanotecnologia, cientistas e engenheiros são capazes de produzir diversos materiais ainda mais úteis. Esses podem ser usados tanto para a elaboração de produtos de melhor qualidade, quanto para a fabricação de peças e ferramentas mais resistentes e eficientes.

Obviamente, esses nanomateriais têm diversas aplicações, de modo que são utilizados e estudados nos mais diversos ramos da engenharia.

É necessário ressaltar que esses materiais, de escala nano, tem uma superfície espessa e condensada, o que os torna altamente reativos, principalmente quando comparados a itens de uma escala de tamanho mais elevada.

Quanto a elaboração destes nanomateriais, ela pode ser feita de dois modos diferentes.

Método de elaboração de nanomateriais de baixo para cima (Bottom-up)

Simplificadamente, podemos dizer que o método de baixo para cima, também conhecido como bottom-up, consiste na elaboração do novo material em escala atômica. Ou seja, essa metodologia busca modificar e agrupar átomos e moléculas em estruturas que atendam as expectativas dos responsáveis pelo projeto.

Para que essa tarefa seja bem-sucedida, a indústria em questão precisa de métodos avançados de síntese e de observação dos átomos e de seu comportamento.

Método de elaboração de nanomateriais de cima para baixo (Top-down)

O método de elaboração de nanomateriais de cima para baixo, por sua vez, segue um caminho inverso. Sua implementação consiste na divisão de uma peça maior em pequenas partículas de escala nano.

A moagem, por exemplo, pode ser descrita como um método top-down para a obtenção de nanomateriais. É necessário ressaltar, porém, que essa metodologia em especial tende a causar imperfeições nas partículas geradas, o que pode reduzir seu desempenho. Um método top-down mais eficiente é a corrosão seletiva, um processo amplamente adotado na fabricação de semicondutores.

Exemplos de aplicação da nanotecnologia na engenharia

É possível perceber que existem muitos exemplos de aplicações em nanotecnologia na engenharia. Entre esses estão os nanotubos de carbono.

Desenvolvidos com base em nanopartículas de carbono, esses tubos contam com uma série de qualidades que os tornam desejáveis para a indústria, como as seguintes:

  • alta resistência;
  • elasticidade otimizada;
  • alta condutividade elétrica;
  • resistência a temperaturas elevadas;
  • baixo peso.

Tais características abrem espaço para que os nanotubos de carbono sejam usados para aumentar a performance de dispositivos, reduzir seu peso e até mesmo para equilibrar sua temperatura média.

Como a nanotecnologia pode beneficiar a indústria

Por meio de materiais úteis, como o nanotubo de carbono, a nanotecnologia na engenharia pode otimizar a qualidade tanto dos componentes de máquinas e de equipamentos industriais quanto dos insumos, usados nas diversas atividades produtivas. Uma funcionalidade que abre espaço para uma série de benefícios. Continue a leitura e descubra mais esse respeito!

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Aumento de durabilidade

Por mais eficiente e resistente que seja uma peça, a tendência é que, com o passar do tempo e com a exposição a fatores nocivos e a falhas operacionais, elas percam sua resistência e comecem a apresentar defeitos.

Com o avanço da nanotecnologia, porém, materiais mais duráveis tendem a ser desenvolvidos, de modo que as máquinas poderão operar por mais tempo, antes que precisem ter peças e componentes trocados.

Além disso, esse novo material será mais resistente a fatores como a corrosão causada por óleos e componentes químicos, uma característica com o potencial de ampliar ainda mais seus modos utilização.

Otimização de eficiência energética

Embora a tecnologia tenha evoluído de um modo que máquinas e equipamentos industriais são capazes de usar a energia de um modo inteligente, ainda existem diversos pontos em que ocorrem falhas, o que acaba reduzindo a eficiência do sistema elevando os seus gastos.

Conforme materiais com qualidade de condução maiores são desenvolvidos, porém, essas falhas tendem a diminuir. Desse modo, a energia tende a ser transmitida sem perdas, o que reduzirá os custos da operação.

Redução de custos

Embora o processo de produção de nanomateriais ainda seja caro, esse problema vai ser resolvido com a evolução da tecnologia, de modo que o processo como um todo tende a ficar menos custoso.

Como resultado direto dessa redução de custos, indústrias e empresas terão acesso a materiais de alta qualidade por um preço muito menor do que o que é praticado atualmente.

Também é importante lembrar que os nanomateriais, como o nanotubo de carbono, melhoram a performance da indústria, reduzindo seus custos e ampliando sua produção, o que melhora sua rentabilidade.

Em meio a competição acirrada por espaço no mercado, é natural que indústrias implementem soluções que lhes confiram uma certa vantagem competitiva. Nesse contexto, o uso dos nanomateriais é uma atitude inteligente.

Agora que você entende as aplicações da nanotecnologia na engenharia, o que acha de aprender mais a respeito de outro fator indispensável para a operação do negócio? Leia este artigo e descubra como funciona a transmissão mecânica.

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