Nanotecnologia e nano-particulas

18/04/2018

O objetivo do NANOTEC (Núcleo de Aplicações de Nanotecnologia em Construção Civil) é reunir pesquisadores em física, química, engenharia civil e de materiais, assim como o setor produtivo para estudar as possibilidades oferecidas pela nanotecnologia na criação de novos produtos para a indústria da construção, e, particularmente, os cimentos (ligantes), produtos do cimento, aditivos e concretos. Seguem os temas que estão sendo desenvolvidos.

  • Síntese e a utilização de nanopartículas reativas e não reativas e seu papel nos ligantes do cimento
  • Estratégias inovadoras para controlar a difusão dos aditivos químicos no concreto
  • Novas tecnologias de reforço para o concreto e outros produtos a base de cimento
  • Aumento da reatividade e conseqüente ganho de resistência de cimento de baixo custo energético: geopolímeros
  • Síntese e caracterização de superfícies funcionalizadas com nanopartículas/nanofilmes
  • Desenvolvimento de técnicas de caracterização de nanoestruturas e nanomateriais

O GFQM/UNESP possui um laboratório de referência nacional para a produção e caracterização de materiais nano-estruturados, estando capacitado para desenvolver e caracterizar nano-partículas, filmes finos e revestimentos de superfícies, o que deve contribuir com as temáticas de pesquisa dos grupos constituintes do INCT-CEMtec.

O desenvolimento de nano-partículas como aditivos a materiais cimentícios objetiva melhoraro controle reológico, a reatividade e o desempenho mecânico. As estratégias de preparação envolvem estudos fundamentais sobre a transformação sol-gel de novos precursores, pós, filmes e corpos nonolíticos e dos mecanismos de controle de crescimentobaseados nas etapas hidrólise, condensação, secagem, agregação e sinterização de materiais cerâmicos e híbridos. Pós re-dispersáveisa base de SnO2, TiO2 e ZrO2 com superfícies modificadas com pequenas moléculas iônicas ou não iônicas, que formam ligações não covalentes, favorecem o desenvolvimento de superfícies inteligentes que devem atuar na reologia, no preenchimento de pequenos poros ou mesmo como superfícies auto-limpantes (TiO2). Nano-partículas de argilas sintéticas (HDL) com propriedades de regeneração da estrutura devem ser exploradas no preenchimento dos poros e vazios presentes nos materiais cimenticios por meio do crescimento de nano-estruturas lamelas. Isto dever favorecer a compactação do concreto, redução da retração e da permeabilidade, diminuindo a infiltração de agentes corrosivos. O GFQM também deve contribuir com o desenvolvimento de revestimentos híbridos herméticos com propriedades de barreira de difusão e capazes de prevenir a corrosão das armaduras de aços usadas em estruturas de concreto.

Figura 01 Revestimento dip-coating sobre aço carbono (Imagem: professor Peter Hammer – Unesp)

Figura 02 AFM dos filmes transparentes de híbridos sílica-PMMA  (Dados: professor Peter Hammer – Unesp)