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O Novo Caminho da Engenharia

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Apresentação em tema: "O Novo Caminho da Engenharia"— Transcrição da apresentação:

1 O Novo Caminho da Engenharia

2 Um centímetro é aproximadamente um feijão.
Se dividirmos por 10, cada divisão será um milímetro, que é o tamanho de uma pulga. Se dividirmos de novo por 10, teremos mícrometros. Que é a espessura de um fio de cabelo humano. Se divirmos por 100, temos um micrometro. Que é o tamanho de uma bactéria. Se dividirmos por 10, temos 100 nanometros. Que é o tamanho de um vírus. Dividindo por 100, teremos um nanometro. Que é o tamanho de uma molécula.

3 Nano em que sentido? Dimensão Zero Uma Dimensão Duas Dimensões

4 Como construir coisas tão pequenas?
Cima para Baixo (top-bottom): Iniciando por um componente microscópico que será cominuido ou “esculpido” até o tamanho nanométrico. Dentre as técnicas estão moagem e fotolitografia. Baixo para Cima (bottom-top): Partindo de componentes menores. Dentre as técnias temos junção atômica e molecular, como em sistemas biológicos.

5 Cima para Baixo (top-bottom):
Ex: Fotolitografia

6 Baixo para Cima (bottom-top)
Deve-se reunir átomos e moléculas de maneira controlada por processos químicos ou biológicos. Exemplo: Crescimento de Nanowires. Crescimento de nanofibra de carbono obtida por filmagem in situ em microscopia eletrônica de transmissão. Níquel foi utilizado como catalizador em atmosfera de metano e hidrogêncio em temperaturas elevadas. (www.topsoe.com/site.nsf/all/EOTT-5VTMPT?OpenDocument)

7 Baixo para Cima (bottom-top) (continuação)
Para contornar esses desafios, outra técnica é a utilização de Microscopia de Força Atômica, como instrumento para montagem e medição de propriedades de compostos nanométricos.

8 Força Atômica: Escrita e Leitura Nanométricas

9 Menor significa um maior número de objetos por cm3
Mas porque fazer coisas tão pequenas? Menor significa um maior número de objetos por cm3 Transistores da Intel – Presente e futuro Explorar as propriedades inesperadas das substâncias nas condições nanométricas.

10 Partículas de Ouro em Vidro Partículas de Prata em Vidro
25 nm 100 nm 40 nm 50 nm 100 nm 100 nm Chad Mirkin, Northwestern University, artigo do NYTimes por K. Chang

11 O que é Nanotecnologia? Como a nanotecnologia difere das ciências comuns microscópicas? Que envolve também a interação e/ou estruturas no nível molecular ou nano? De acordo com a NNI (National Nanotechnology Initiative): “Nanotecnologia envolve… criação e uso de estruturas, dispositivos e sistemas que têm propriedades e funções novas devido ao seu tamanho pequeno ou intermediário.” (traduzido)

12 Aplicações Reais “Bugbot” for traveling and taking photos in human digestive system (Carnegie Mellon University) Carbon nanotube transistor (Stanford University)

13 Aplicações Reais Engenharia Civil
Tinta Purificadora de Ar – Nanopartículas de TiO2 60% de redução de NOx e CO2 Nanopartículas de ferro/paládio, ferro/prata ou zinco/paládio podem servir como redutores e catalisadores potentes para uma grande variedade de contaminantes ambientais comuns. Nanopartículas de Fe2O3 em cimento Mortar

14 Engenharia NanoMecânica

15 Aplicações Reais Engenharia Mecânica
Aplicação de Nanotubos de Carbono em Nano-compósitos

16 Aplicações Reais Engenharia Mecânica
Nanopartículas em tintas anti-risco da Mercedes-Benz

17 Aplicações Reais Engenharia Têxtil
Nanorods de ZnO para proteção de tecidos contra UV

18 Aplicações Reais Engenharia Têxtil
Power-Shirt: Tecidos geradores de energia: recobrimento de ZnO e Pt

19 Aplicações Reais Engenheiros na Bio-Medicina

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