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Nanotecnología aplicada a la arquitectura

Los materiales del futuro
by

Marco Ovalle

on 1 April 2014

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Transcript of Nanotecnología aplicada a la arquitectura

Nanotecnología aplicada
Nanotecnología y arquitectura
El carbono y sus alótropos
Materiales

Nanotubos de carbono
Materiales

¿Cómo se relacionan estas 2 áreas?

Qué
Materiales
Materiales
es la
Nanotecnología
¿?
Ciencia y tecnología
¿Qué le ofrece la nanotecnología a la arquitectura?
Sustentabilidad
Materiales
¿Qué le depara el siglo XXI a la arquitectura?
A la arquitectura
-Aguilera Luna Luis
-Ovalle Martínez Marco Antonio
-Sucilla Martínez Kelvin

Instituto Tecnológico de Tijuana
Ingeniería en Nanotecnología
Ciencia
(Del lat. scientía). Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales.
Tecnología
(Del gr. , arte, y tratado). Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico
Escala Nanométrica
1x10
-9
1 mm
1 µm
1 Å
1 nm
1 cm
1 m
1x10
-2
1x10
-3
1x10
-6
1x10
-10
1x10
-9
Nanociencia y Nanotecnología
Cambio de propiedades
A escala nanométrica
Historia de la
Nanotecnología
Sustentabilidad
Grafeno
Nanotecnología
En México y el mundo
Alemania
Nanorecubrimiento.
Campo de la medicina.
Fabricación de biochips para la detección de células cacerinas y la aplicación de medicamentos.
Investigaciones con grafeno

EUA y El viaje a Marte
Japón
La estrategia de Japón, expandir las habilidades de dispositivos convencionales.
Laptop de NEC con celda de poder a base de nanocuernos.
Ropa ultraliviana que protege hecha con nanofibras
Nanovidrio ,con esta tecnología pueden controlar con extrema precisión la capa que reviste un DVD de este modo, un DVD puede tener aun más información, considerablemente más información.

México
ITT y CNyN-UNAM
Tijuana y Ensenada
Instituto Tecnológico de Tijuana
Síntesis de nanoparticulas de plata con destranos,ciclodextrinas y polietilenglicol
Dextranos
Membranas de nanofiltración
Encapsulación de fármacos
Zona de trabajo nano
A escala nanométrica, hay mayor porcentaje de superficie en la materia, lo cual provoca un cambio de propiedades físico-químicas muy particulares, como , su conductividad, dureza, color, reactividad, resistencia, maleabilidad, entre otros. Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamaño finito.
Disoluciones con "Quantum Dots" o puntos cuanticos (nanoparticulas de variada composición), que reaccionan de diferentes maneras al relejar la luz
Como consecuencia directa de esta estructura, este material es cien veces más resistente que el acero, a la vez que diez veces menos denso.
Tienen una alta capacidad para doblarse pero sin romperse, manteniendo inalterada su estructura interna.
Un alotropo es una de las diferentes maneras de encontrar un elemento en la naturaleza, dependiendo su estructura molecular, por ejemplo el carbono, dependiendo como esten ordenados sus atomos, podemos encontrarlo en forma de:
Diamante
Carbon vegetal
Grafito
Estructuras moleculares:
El grafito esta compuesto por capas de carbono ordenados deforma hexagonal unidos entre si por interacciones débiles, es por eso que es frágil y esta cualidad nos permite usarlo para escribir.
Guitarra normal
Centavo americano
Chip de computadora
Bacterias
ADN
Átomo de Hidrógeno
Rusia
En Tijuana el ITT realiza bastantes trabajos en el areá de nanotecnología en el CGI y Ensenada es la cede del centro de Nanociecias y Nanotecnología de la UNAM, algunas áreas de trabajo son::
Uno de los trabajos mas interesantes de EU basados en nanotecnología es en el campo de la medicina para poder realizar una misión a Marte.
El producto de combinar estos 2 poderosos conceptos y la escala nanométrica dan como resultado estas recientes disciplinas .
En la antigüedad...
La Copa de Licurgo, creada por los romanos hace más de 1600 años, presenta un color verde con luz reflejada, y uno rojo rubí con luz transmitida debido a la presencia de nanopartículas de una aleación de oro y plata en el vidrio
En la edad media era frecuente encontrar unos vitrales muy coloridos en iglesias y catedrales, los particulares colores frecuentemente eran efecto de nanopartículas combinadas con el vidrio, por ejemplo, el color rojo es resultado de nanopartículas de oro.
En cuanto a nanotecnología, los mayas no se quedaron atrás, pues el conocido "Azul Maya" sobresaliente por su duradero color (más de 1300 años) tiene en su estructura compuestos nanometricos tales como el índigo y la paligorskita.
Punto de partida...
En la actualidad...
NNI
(National Nanotechnology Initiative)
La iniciativa nacional de nanotecnología de EUA, es un programa de investigación y desarrollo de la nanociencia y nanotecnología creada en el 2000, el primero en su tipo.

En el 2005 se dio entrada a la Cámara de Diputados Argentina el Proyecto de ley Marco del Plan Nacional Estratégico de Desarrollo de Micro y Nanotecnologías. También se publicitó el proyecto de creación del Centro Brasileño-Argentino de Nanotecnología (CBAN), con el propósito de integrar y coordinar esfuerzos para capacitar recursos y desarrollar proyectos conjunto en nanociencias y nanotecnologías, en noviembre de 2005 (CONICET, 2005). Argentina está corriendo desde atrás para subirse al tren de las nanotecnologías.
Argentina
Inglaterra
La primera inversión del Gobierno Britanico fueron £15 millones de libras (mas de 22 millones de Euros).
dentro de su programa de micro y nanotecnología que fomenta programas de investigación aplicada en nanotecnología además de la creación de instalaciones que permitan investigar la nanotecnología a nivel coditiano. El gobierno británico facilitará más financiación durante los últimos 5 años.
Inversión mundial en Nanotecnología
Según un informe publicado por Lux Research, la total inversión en el sector de Nanotecnología en todo el mundo superará los $8.6 billones de dólares en 2004.

De estas inversiones, el sector público habrá aportado $4.6 billones de dólares. Estos $4.6 billones de fondos públicos destinados a la nanotecnología se reparten por regiones en el mundo de la siguiente forma:

Estados Unidos - $1.6 billones (35%)
Asia - $1.6 billones (35%)
Europa - $1.3 billones (28%)
El resto del mundo - $133 millones (2%)

Se estima que el mercado global de nanotecnología podría llegar a valer $1trillones de dólares durante esta década.
Aplicaciones
Materiales
Sustentabilidad
-Nuevos materiales nanoestructurados
-Nuevas posibilidades para la arquitectura
-Responsabilidad ambiental
-Proyectos para afontar los problemas del siglo XXI
Ascensor espacial
Concreto
Aceros
-Tratamiento en la fase cementita a escla nano produce cables mas fuertes.
-Nanoparticulas de Molibdeno y Vanadio mejoran la dureza
-Nanoparticulas de cobre que contrarrestan la fatiga del acero y aumenta su resistencia al calor.
Aerogeles
Grafeno
Paneles solares
Desalinización de agua
La iglesia de Dios Padre Misericordioso
Densidad: 0.16 mg/cm (1/6 del aire)
3
Puede absorber hasta 900 veces su propio peso
Soporta más de 1.000 veces su peso
Aplicaciones:
Aislante térmico
Aislante acústico
Parachoques en automóviles
Teatro del agua
Rusia es uno de los países que mas invierte en nanotecnología, destaca en nanosensores.
Proyectos en el Instituto tecnológico de Tijuana
-Nanogeles sensibles al pH
-Nanogeles sensibles a la temperatura

-Membranas de nanofiltracion con nanoparticulas de plata .

-Sintetizacion de quantum dots como sensores.

-Decoración de nanopartículas de carbono con polímeros para la determinación de agentes antimicrobiales en alimentos para bebé .
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