برو بالا

    فناوری های نانو در صنعت ساختمان

    توسط بنای برتر ۱۳۹۸-۰۹-۱۳

    کاغذ دیواری هشدار دهنده آتش

    پژوهشگران چینی نوعی کاغذ دیواری ابداع کرده اند که می تواند گرما و شعله های آتش را تشخیص داده و عملا تمام اتاق را به یک حسگر هشدار دهندۀ آتش سوزی تبدیل کند. شماری از پژوهشگران بنیاد سرامیک شانگ های، آموزشکدۀ علوم چین، در گام نخست با استفاده از هیدروکسی آپتایت (Hydroxy Apetite) ماده ای که در استخوان ها و دندان یافت می شود، نوعی از کاغذ دیواری مقاوم به گرما و آتش ساختند. آنان دریافتند که هنگامی که این ماده به صورت نانولوله های دراز درآید انعطاف پذیری آن در حدی خواهد بود که بتوان از آن در کاغذ دیواری استفاده کرد. محصول خروجی دارای مقاومت بالایی در برابر گرما و آتش داشته و می تواند به جلوگیری از گسترش آتش سوزی کمک کند. این پژوهشگران سپس یک گام جلوتر رفته و حسگرهای گرماسنج که از قطره های ترکیب جوهر اکسید گرافین ساخته شده بود را به کاغذ دیواری افزودند. این ماده در دمای اتاق نارسانای الکتریکی بوده ولی با افزایش گرما رسانا می شود می تواند یک مدار الکتریکی را کامل کرده و تولید صدایی کند که وجود آتش در اتاق را هشدار می دهد.

    کاربرد نانو در صنعت سیمان

    اخیراً تولیدکنندگان سیمان دریافته‌اند که کاهش اندازه ذرات سیمان تا ابعاد نانو مقیاس، موجب تسریع در سفت شدن آن می‌شود، لذا گروهی از محققان سوئیسی با استفاده از روش فاز گازی و سنتز به شیوه تزریق شعله‌ای، به روشی برای آماده‌سازی مستقیم و تک مرحله‌ای نوعی سیمان نانوذره‌ای از جنس نانوذرات سیلیکات کلسیم (همان ترکیب سیمان پورتلند معمولی) دست یافته‌اند که واکنش‌پذیری اولیه آن ده برابر بیش از سیمان‌هایی است که به روش‌های معمولی تهیه شده‌اند، البته این سیمان بسیار متخلخل بوده و پایداری‌اش نسبت به سیمان‌های معمولی کمتر است و هنوز برای کارهای ساختمانی مدرن که مستلزم تحمل بار زیاد است، مناسب نیست. این نانوسیمان برخلاف سیمان پورتلند معمولی، متناسب با دمای محیط واکنش، نانوذراتی با اندازه‌های مختلف (به‌طور متوسط یک سوم ذرات مشابه در سیمان معمولی) دارد، همچنین اندازه کوچک این ذرات موجب تغییر کامل رفتار هیدراسیون این سیمان شده و در نتیجه ضمن حفظ همان واکنش‌های ترمودینامیکی، واکنش‌های سینتیکی متفاوتی را خواهد داشت. دانشمندان امیدوارند به‌رغم تخلخل بالای این مواد، بتوانند با توجه به واکنش‌پذیری اولیه بسیار خوب آنها، کاربردهای جدیدی را به‌ویژه در مواردی که کوتاه بودن زمان سفت شدن حائز اهمیت است به وجود آورند.

    شیشه های خود تمیز شونده

    این نوع نانو پوشش ها، باضخامت چند نانومتر در سطح شیشه یک فیلم آب دوست (هیدروفیل) تشکیل می دهند که تحت تاثیر نور خورشید یک فوتوکاتالیست تشکیل داده و در نتیجه آب جمع شده در سطح، درمقابل نیروی جاذبه زمین میزان آب هوا را برروی خود افزایش داده و بدین ترتیب آب جمع شده در سطح تماماً پخش شده وبخودی خود امکان تمیز شدن رابوجود می آورد. نانوپوشش های استفاده شده برروی شیشه پس از شش هفته خاصیت خود تمیزشوندگی را از خود نشان می دهند. بنا به گفته متخصصین نانوذرات دی اکسید تیتانیوم موجود در این نانو پوشش ها دارای دو خاصیت است:1- ویژگی آب دوست بودن بسیار بالا 2- خاصیت ضدعفونی کنندگی: زیرا نانوذرات دی اکسید تیتانیوم قادربه شکستن وتجزیه آلاینده های آلی است. این تاثیرپس ازگذشت چند هفته در شیشه ایجاد می شود، زیرا تیتانیوم دی اکساید باید در داخل ماتریس شیشه جایگزین شده و شیشه ها را از کثیفی های موجود رها کرده وسپس کثیفی های محیط رابه صورت کاتالیتیک تجزیه نموده و از بین می برد. خاصیت پخش شوندگی مساوی آب در سطح باعث می شود بدون اینکه لکه ای باقی بماند سطح ازکثیفی ها عاری شود .

    شیشه های محافظ در برابر آتش

    شیشه های محافظ دربرابر آتش نیز یکی دیگراز دستاوردهای فناوری نانو است. این محصول از طریق قراردادن یک لایه شفاف محتوای نانو ذرات سیلیس درمیان دو صفحه شیشه ای ساخته می شود که در هنگام گرم شدن شیشه این لایه شفاف تبدیل به محافظی سخت، تیره ومقاوم دربرابر آتش می شود.