در مقاومت مصالح، خستگی به ضعیف شدن مصالح ناشی از اعمال بارهای تکراری به صورت پیوسته اطلاع می گردد. خستگی مساله بسیار حساسی است که می تواند منجر به شکست فولاد در سازه های تحت نیروی سیکلی (مانند پل و برج ها) گردد. این موضوع می تواند در تنش هایی کمتر از تنش تسلیم مواد رخ دهد و در نتیجه عمر مفید سازه را کاهش دهد. افزایش تنش باعث شروع ترک و متعاقبا شکست خستگی می شود. تحقیقات نشان داده است که افزودن نانو ذرات مس باعث کاهش ناهمواری های سطح فولاد گشته و در نتیجه ی آن تعداد تنش ها محدود شده و بنابراین ترک ناشی از خستگی کاهش می یابد. پیشرفت در این فماوری منجر به افزایش ایمنی، نیاز کمتر به نظارت و استفاده ی بهتر از مواد در ساخت و سازهای مستعد به مساله خشتگی شده است.
وجود ناهمواری در سطح فولاد منجر به ایجاد تمرکز تنش در محل ناهمواری ها می شود. افزودن نانوذرات مس، موجب کاهش ناهمواری سطح فولاد می شود، در نتیجه تعداد نواحی ایجاد تمرکز تنش کم شده و همچنین ترک های ناشی از خستگی را کاهش می دهد؛ که منجر به افزایش ایمنی، نیاز کمتر به نظارت و استفاده موثرتر از مواد در سازه هایی می شود که در معرض خستگی قرار دارند. نانوذرات وانادیوم و مولیبدن باعث بهبود مشکلات شکست تاخیری مرتبط با پیچ و مهره های پرمقاومت، کاهش تردشکنی هیدروژنی و بهبود ریزساختارهای فولاد می شود. افزودن نانوذرات منیزیم و کلسیم منجر به افزایش سختی جوش می شود. نانو لوله های کربنی به صورت افزودنی فولاد دارای کاربرد کمی هستند، چون ماهیت گرافیتی و لغزنده آنها، مانع از اتصال درست آنها به توده ماده می شود. همچنین دمای بالا در فرآیند تولید المان های فولادی باعث افزایش چشمگیر لرزش اتم های کربن شده و باعث شکستن پیوندها و ترک در ساختار نانو لوله ها می شود.
تمرکز تنش در ناهمواری
فناوری نانو برای چوب
چوب از نانو لوله ها یا "نانو فیبریل ها" تشکیل شده است. از این رو سطوح لیگنوسلولز در نانو مواد می تواند فرصت های جدیدی مانند سطوح خود- استریل سازی، بازسازی داخلی و دستگاه های لیگنوسلولزی فراهم کند، که امکان نوعی بازخورد برای عملکرد محصول و شرایط محیطی در طول عمر آن ایجاد می کند. پوشش های بسیار مقاوم در برابر آب که شامل نانو ذرات سیلیس و آلومینا و پلیمرهای آب گریز هستند، برای استفاده در چوب، مناسب هستند.
وشش آب گریز
فناوری نانو برای شیشه
استفاده نانو رات TiO2 برای شیشه منجر به فناوری خود- تمیز شونده می شود. با توجه به واکنش های فوتوکاتالیستی نانو ذرات، آلاینده های آلی، ترکیبات آلی فرار و غشاهای باکتریایی تجزیه می شوند. همچنین، TiO2 خاصیت آب دوست دارد، جاذبه اش برای آب، قطره هایی تشکیل می دهد که در نهایت ذرات آلودگی تجزیه شده در فرآیند قبلی را می شوید.
فنائری خود تمیز شونده در شیشه
شیشه های محافظت در برابر آتش با استفاده از نانوذرات فوم سیلیس (SiO2) به عنوان یک لایه میانی بین دو پنل شیشه ای ساخته می شود، که در هنگام گرم شدن به یک سپر آتش سوزی سخت و مات تبدیل می شوند.
فناوری نانو برای پوشش ها و رنگ آمیزی
فناوری نانو برای رنگ ها به منظور حفاظت از خوردگی زیر عایق ها اعمال می شود، زیرا خاصیت آب گریز دارد و آب را از لوله های فلزی دور نگه می دارد و همچنین می تواند فلز را از حمله آب شور حفظ کند. کاربردهای دیگر به پوشش هایی بر می گردند که توانایی های خود ترمیمی را از طریق فرآیند خودسامانی نشان می دهند. علاوه بر پوشش های خود تمیز شونده که در بالا برای سطوح شیشه ای ذکر شد، خواص قابل توجهی از نانوذرات TiO2 به عنوان مواد پوشش جاده ها در آزمایشات سراسر جهان در حال استفاده است.
پوشش نانو برای خط انتقال
فناوری نانو برای عایق حرارتی
مواد میکرو و نانو- منفذ ایروژل گزینه مناسبی برای استفاده به عنوان هسته در گنل های عایق خلازا هستند؛ ولی به رطوبت حساس می باشند. کاربرد دیگر ایروژل ها محصولات بر پایه سیلیکا به عنوان عایق شفاف است، که منجر به تولید پنجره های با عایق برتر می شود. سیستم های میکرو و یا نانو الکترومکانیکی امکان نظارت و کنترل محیط داخلی ساختمان ها را فراهم می کنند و این می تواند منجر به صرفه جویی در انرژی شود.
رنگ آمیزی عایق حرارتی