نانو در ساختمان
۰۹ بهمن

فناورى نانو وارد عرصه‌هاى مختلف زندگى مردم شده و توانسته تحول زیادى را در صنایع مختلف ایجاد کند این فناورى در صنعت ساختمان نیز توانسته به جلوگیرى از هدر رفتن انرژى و مقاوم سازى ساختمان‌ها کمک کند. صنعت ساختمان یک صنعت بسیار بزرگ است که موارد کامپوزیتى جدید توان خود را مى‌تواند در این حوزه نشان دهند.

صنعت ساختمان بیش از ساختن یک ساختمان ماندنى است .ساختارهاى داخلى مخصوصاً در ادارات، اغلب از گستره وسیع‌ترى از مواد پایه ساختمانى خلق مى‌شوند. به علاوه دو محرکه اقتصادى دیگر موجود در این صنعت، مى‌توانند به کاربردهاى نانوتکنولوژى ختم شوند. این دو محرکه به این دو واقعیت مربوط مى‌شوند، که ساختمان‌ها هزینه سرمایش و گرمایش به همراه دارند و این که آنها براى استفاده مردمى طراحى مى‌شوند که نیازهایشان مى‌تواند کاملا متنوع و روز افزون باشد. گسترده‌ترین کاربرد نانوتکنولوژى در اجراى ساختمانى یک سازه در لوله‌آلات و بست‌ها است که مواد کامپوزیت مبتنى بر نانوذرات، نانوالیاف و احیانا نانو لوله‌ها، یا روکش‌هاى مبتنى بر نانو ذرات و مواد نانو بلورین در اثر استحکام بهتر، وزن کمتر و سطوح ضد خراش سخت‌تر مصارف بى‌شمارى مى‌یابند. گذشته از لوله‌آلات و بست‌ها، دو زمینه دیگر که نانو تکنولوژى مى‌تواند اثرى زودهنگام برجا بگذارد، صرفه‌جویى انرژى و ارتقاى زیست محیط درونى براى سازگارى بیشتر با ساکنان ساختمان مى‌باشد. در یک دسته بندی محصولات نانو در صنعت ساختمان در ۴ گروه اصلی دسته‎بندی می‎شوند (۱) بتن و مواد ساختمانی بتنی، (۲) محصولات کاهش صدا و عایق حرارتی یا تنظیم دما، (۳) پوشش‎های سطحی برای بهبود عملکرد طیف وسیعی از مواد، (۴) محافظ در برابر آتش . در ادامه به چند مورد از این کاربردها اشاره خواهد شد.

استفاده فناورى نانو جهت رفع آلودگى فضاى محیط زندگى و کار

امروزه روش‌هاى علمى مختلفى در جهت کاهش یا حذف آلاینده‌هاى هوا در سراسر دنیا توسط متخصصان پیشنهاد و مورد استفاده قرار گرفته‌اند که هر کدام مبتنى بر اصول خاصى بوده و نتایج متفاوتى را ارائه مى‌کنند. یکى از این روش‌ها استفاده از فناورى نانو است. در واقع نقش نانوپدیده‌هایى همچون نانولوله‌ها، نانوحسگرها، نانوکامپوزیت‌ها و نانو اکسیدهای فلزی در محیط زیست، با توانایى حذف یا کاهش آلاینده‌هاى هوا در دهه‌هاى اخیر در کشور‌هاى مختلف به کار گرفته شده است.

نانوفوتوکاتالیست‌ها از قبیل نانو اکسید روی مى‌توانند بر روى سطح دیوارها، سطح لامپ‌هاى روشنایى و همچنین فیلتر دستگاه‌هاى تهویه مطبوع به عنوان بستر قرار بگیرند و با فعالیت کاتالیستى خود، بو و آلودگى‌هاى محیطى را تجزیه کرده و ضمن تصفیه هوا، سطح بهداشت محیط را بالا ببرند. براى مثال اکسیژن‌هاى مولکول دى‌اکسیدتیتانیوم، به عنوان یکى از مهم‌ترین فوتوکاتالیست‌هاى رایج، با آب موجود در هوا واکنش داده باعث واکنش بین اکسیژن و آب مى‌شوند که در نتیجه آن رادیکال‌هاى OH آزاد شده باعث تجزیه‌هاى NOX ‌هاى موجود در آلودگى هوا شده، آن‌ها را به HNO بى‌ضرر تبدیل مى‌کنند. جالب توجه اینکه ظرفیت تصفیه هواى ۱۰۰۰ متر مربع از سطوح پوشیده شده با فوتوکاتالیست‌، معادل ظرفیت تصفیه هواى ۷۰ درخت صنوبر است.

فولاد توانمند با خواص مکانیکى بهبود یافته

فولاد نیز مانند بتن و آسفالت ماده‌اى با ساختار نانویى است. در فولاد توانمند با کربن کم، نانو ذرات مس مرزهاى دانه‌هاى فولاد را شکل مى‌دهند. تغییر در نانو ساختار آن، فولاد توانمند حاصل را مقاوم‌تر، جوش‌پذیر‌تر و پایدار‌تر در برابر خوردگى مى‌کند. فولادهایى با درصد کربن کمتر و کارآیى بیشتر، جهت استفاده در پل‌ها و سازه ساختمان‌ها، از جمله دستاوردهاى فناورى نانو براى صنعت ساختمان است. شرکت‌هاى سوئدى Sandvik به تولید فولادهاى با مقاومت بسیار بالا و ضد زنگ با استفاده از فناورى نانو پرداخته‌اند. محصول جدید این شرکت به nanoflex موسوم است، که چند خصوصیت جالب از جمله مقاومت فوق بالا، شکل‌پذیرى مناسب و مقاومت در برابر خوردگى بالا را در کنار هم دارد.

سنگدانه‌ها و خاک‌هاى هوشمند

یکى دیگر از مباحث طرح نانو فناورى در بتن، استفاده از حسگرهاى بسیار کوچک با ابعادى در حدود ابعاد سنگدانه‌هاست. این حسگرها اطلاعات را به صورت بى‌سیم منتقل مى‌نمایند و در واقع سامانه‌هایى میکرو و نانوالکترومکانیکى هستند. استفاده از خسگرهاى بدون سیم به خصوص در عرضه پل‌ها که به دلیل وجود نمک‌هاى یخ‌زدا در معرض خوردگى قرار دارند، یا سازه‌هایى که در محیط دریایى‌اند، مى‌تواند مفید باشد. حسگرهایى که در ابعاد سنگدانه‌ها ساخته شده‌اند، مى‌توانند به هنگام بتن‌ریزى و یا حتى اختلاط وارد بتن شوند و اطلاعات آنها نیز توسط یک گیرنده که روى یک اتومبیل نصب شده است، مى‌تواند دریافت و جمع‌آورى شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *