Péndulo simple

Universidad Técnica Particular de Loja
Titulación de Medicina
Sección Departamental Fisicoquímica y Matemáticas
Física para las ciencias biomédicas
La nanotecnología y su relación con la ingeniería civil
1. Introducción
Nanotecnología, es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica, “nano” es
un prefijo del Sistema Internacional de Unidades que viene del griego νάνος que
significa enano, y corresponde a un factor 10^-9, que aplicado a las unidades de
longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro (10^-9 Metros) es decir
1 Nanómetro, la nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución
nanométrico, entre 1 y 100 Nanómetrosaprox. hay que saber que un átomo mide
menos de 1 nanómetro pero una molécula puede ser mayor, en esta escala se observan
propiedades y fenómenos totalmente nuevos, que se rigen bajo las leyes de
la Mecánica Cuántica, estas nuevas propiedades son las que los científicos aprovechan
para crear nuevos materiales (nanomateriales) o dispositivos nanotecnológicos, de esta
forma la Nanotecnología promete soluciones a múltiples problemas que enfrenta
actualmente la humanidad, como los ambientales, energéticos, de salud
(nanomedicina), y muchos otros, sin embargo estas nuevas tecnologías pueden
conllevar a riesgos y peligros si son mal utilizadas.
La ingeniería civil es la rama de la ingeniería que se dedica exclusivamente de diseñar,
construir y asimismo de mantener infraestructuras tales como autopistas, puentes,
canales, represas, vías de ferrocarriles, proyectos hidráulicos y de transporte de gran
importancia y que corresponden al orden público normalmente.
La nanotecnología viene avanzando rápidamente en cuanto a aplicaciones a la vida
práctica y la Ingeniería Civil no podría estar alejada de dicho avance.
Tal como se comentó en otros posteos su aplicación va desde el monitoreo en tiempo
real de los esfuerzos que se dan en las estructuras de los puentes, pasando por nuevos
materiales de construcción y se prevén importantes cambios y formas de construir.

http://www.pucv.cl/pucv/pregrado/ingenieria-civil/2015-06-11/170805.html
https://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia.htm
Estudio previo
1. Materiales nano estructurados.- Existen actualmente metales cuya resistencia es cinco
veces mayor que la de sus contrapartes naturales. Hay materiales que cambian
de color dependiendo del espectro de luz que se aplique a su superficie, y que se vuelven
en algunos casos totalmente transparentes, se han construido semiconductores 300 veces
más eficientes que los utilizados en la electrónica convencional entonces con tantos
avances no nos explicamos cual es la diferencia entre los materiales comunes y los antes
mencionados, pues bien si comparamos dos pedazos de materiales con
un volumen idéntico, por ejemplo, dos cubos sólidos de cobre de un centímetro cúbico, la
diferencia estriba en que en el interior del pedazo de material común, sus moléculas están
organizadas en granos con poblaciones típicas de miles de millones de átomos, cuya
dimensión granular oscila entre micrómetros y milímetros de diámetro. En el pedazo del
material nano estructurado, los granos moleculares tienen un tamaño máximo de 100
nanómetros de diámetro y tienen poblaciones granulares menores a decenas de miles de
átomos. Dicho de otra forma, los granos nano estructurados son entre mil y cien veces más
pequeños que los de un material común, y además, dentro del mismo volumen poseen el
0.001 por ciento de átomos. Lo anterior significa un ahorro increíble de materia dentro de
cada pedazo de material nano estructurado y, como consecuencia, una ligereza en peso que
puede llegar a ser mil veces mayor que lo normal. Esta distinción física permite también
obtener prioridades y características nuevas, singulares y asombrosas que nunca antes han
sido vistas en los materiales comunes.
2. Nano materiales aplicados a la construcción.-El uso de los nano materiales en la
construcción

Nanotubos de carbono: los beneficios esperados son la durabilidad mecánica y la
prevención de grietas (en el cemento); la mejora de las propiedades mecánicas y térmicas
(en la cerámica); el seguimiento de la salud estructural en tiempo real (NEMS / MEMS); y
la mediación electrónica eficaz (en las células solares).
Nano partículas de dióxido de silicio (SiO2): los beneficios previstos son el refuerzo de
la resistencia mecánica (en el hormigón); la refrigeración, la transmisión de luz y la
resistencia al fuego (en la cerámica); propiedades antireflectantes e ignífugas (en las
ventanas).
Nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2): los beneficios esperados son una
hidratación rápida, el aumento en el grado de hidratación y la auto-limpieza (en el
hormigón); superhidrofilia, antiempañamiento y resistencia a la suciedad (en las ventanas);
y la generación privada de energía (en las células solares).
Nanopartículas de óxido de hierro (Fe 2 O 3): los beneficios esperados son una mayor
resistencia compresiva y resistencia a la abrasión en el hormigón.
Nanopartículas de cobre: los beneficios esperados son soldabilidad, resistencia a la
corrosión y conformabilidad en el acero. Nanopartículas de plata: los beneficios esperados
son actividad biocida en recubrimientos y pinturas.
Puntos cuánticos: los beneficios esperados son la mediación electrónica eficaz en las
células solares.
3. Posibles riesgos de los nanomateriale utilizados en el sector de la construcción.
Los autores señalan que los nanomateriales manufacturados, en concreto, las
nanopartículas y los nanotubos de carbono sintetizados, pueden ser accidental o
incidentalmente liberados en el medio ambiente en diferentes etapas de su ciclo de
vida. Una vez en el medio ambiente, los nanomateriales manufacturados pueden
sufrir diversas transformaciones físicas, químicas y biológicas que cambian sus
propiedades, impacto y destino. Por ello, según los investigadores, es esencial
elaborar un perfil de exposición integral del ciclo de vida de los nanomateriales
manufacturados para evaluar sus posibles efectos para la salud humana y del
ecosistema, así como para mitigar riesgos innecesarios.
4. Aceptación de la nanotecnología con respecto al cuidado del medio ambiente.-
Debemos preguntarnos qué beneficios aportará al medio ambiente la fabricación
y producción de nano materiales aplicados a la Construcción, y si tendrán un menor
impacto ambiental que los actuales materiales de construcción. Lo cierto es que, sin
desmerecer los riesgos que pueda comportar la nanotecnología, inicialmente son múltiples
las ventajas que conlleva un uso adecuado de dicha tecnología:
• En primer lugar, permitirá una reducción del uso de los recursos naturales, dado que
la cantidad de material que se empleará en estos procesos de producción (donde se ahorren
materias primas y recursos energéticos) será mínima
• En segundo lugar, consecuencia de lo anterior, contribuirá a reducir la generación de
residuos Como inconvenientes, es necesario citar que no existen suficientes datos para
juzgar la toxicidad de los nanos materiales y muy probablemente no todos van a ser
biológicamente inertes. A este eventual impacto ambiental, hay que añadirle el impacto
social que provoca la nanotecnología en los ciudadanos, que desconocen prácticamente su
existencia y sus posibilidades.

2. Objetivos
2.1 Objetivo general
Investigar sobre la nanotecnología, la ingeniería civil y la relación existente entre ambas.
2.2 Objetivos específicos
1. Determinar correctamente lo que se refiere la nanotecnología.
2. Identificar la relación existente entre la nanotecnología y la ingeniería civil.
3. Aceptación de la nanotecnología con respecto al cuidado del medio ambiente.
3. Relación de la ingeniería civil y la nanotecnología.
La ingeniería al ser una profesión relacionada estrictamente con la construcción y el
medioambiente. Existen varios materiales que causan molestias al ingeniero al momento de
construir, para ello se han implementado nono materiales a escalas pequeñas que vienen mejorando
el desempeño, rendimiento y durabilidad de materiales por lo que el avance tecnológico a nano
escala además de mejor el rendimiento de materiales de construir ahorrar dinero para los
contratistas pretende cuidar el medio ambiente.
4. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Resumen.
La siguiente investigación tiene por objetivo analizar la tecnología a nano escala, su aplicación y relación
que posee con la ingeniería civil, así como los beneficios y desventajas que puede traer el utilizar este tipo
de tecnología en la construcción.
En la actualidad, el uso de los nanos materiales en el sector de la construcción es una realidad, siendo
uno de los sectores donde su incorporación ha tenido más recorrido. Ya sea en cementos, revestimientos
de fachadas, aislantes, pavimentos, cristales, pinturas o cerámicas, en todos estos productos y materiales
encontramos importantes mejoras vinculadas al uso de la nanotecnología. Estos nuevos materiales tienen
unas ventajas significativas, que pueden ir desde ser autolimpiables (con el consiguiente ahorro en
mantenimiento y consumo de agua y productos de limpieza), hasta ofrecer mayor resistencia mecánica,
más flexibilidad o resistencia a la corrosión. También pueden intervenir en la eliminación de los
contaminantes atmosféricos gracias a sus efectos catalíticos o incluso monitorizar la salud del material y
detectar patologías, entre otras mejoras
Resultados.
Para la medida del período
Una tabla con los valores de los tiempos medidos, el tiempo promedio para una oscilación, los
errores absolutos y relativos.
La desviación estándar del período.
La medida del período de oscilación.
Para el período en función de la longitud
Una tabla con los valores de longitud, los tiempos medidos y el tiempo promedio para una
oscilación.
Una gráfica del período elevado al cuadrado versus longitud

La determinación de la aceleración de la gravedad y el error.
Discusión de resultados y conclusiones
Analice por apartados los resultados obtenidos y establezca las conclusiones enmarcados en los
objetivos planteados.
Recomendaciones.
Qué aspectos del ensayo afectan los resultados.
Bibliografía

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