Строительство и нанотехнологии

Строительство и нанотехнологииНанотехнология имеет дело с изучением и созданием мира в масштабе одного нанометра, или миллиардных долей метра.

Пока это самая междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки, из когда-либо созданных. Она сочетает в себе такие разнообразные дисциплины науки, как медицина, химия, биология, биотехнология, физика, исследование материалов, инженерия, сложная электроника и многое другое.

Пионерами крайней миниатюризации были американские ученые, лауреат Нобелевской премии профессор Ричард Фейнман, а позже, д-р К. Эрик Дрекслер. Они первыми во второй половине двадцатого века, определили предположения теоретическиновой области науки и высказали мысль о возможности ее практического использования. И таким образом, металлические строительные элементы, покрытые активными антикоррозийными красками, выдерживают в пять раз более агрессивные условия, чем металлические строительные материалы защищенные традиционными средствами.

Нанотехнология стала модной, является синонимом развития, современности и прогресса, и, самое главное — она нужна. Не проходит и дня, чтобы исследователи не обнаружили новые материалы с удивительными свойствами нанометровых фрагментаций. Все больше материалов и технологий используемых в строительстве домов или зданий другого назначения, радикально изменяются, обогащаются добавками из наноматериалов, и таким образом улучшаются. Достижения нанотехнологов, опережают используемые в настоящее время технологии, на много лет.

Нанотехнологии и строительство

Нано структурный элемент, таков по отношении к футбольному мячу, как мяч к земному шару.

Нанотехнологичный рецепт против коррозии

Строительство и нанотехнологииОдна из основных проблем, с которой сталкиваются инженеры, которые используются элементы из металла для строительства конструкций дома, является коррозия. Стандартным решением до сих пор использовавшемся в строительной отрасли для защиты металлоконструкций, являлась покраска поверхностей соответствующими красками. Ответом нанотехнологов на требования строительной отрасли, использующей металлические элементы, являлись «умные» лаки,которые активно реагируют на изменения условий окружающей среды (например, изменения влажности, рН, повреждение или царапины обрабатываемой поверхности). Современные «активные» лаковые покрытия, содержат в своем составе, нано- контейнеры, ультра-малые контейнеры, внутри которых хранятся химические вещества для предотвращения коррозии, обрабатываемых строительных материалов из металла. Внешняя оболочка нанотехнологиической добавки обогащающей лак, изготовлены из материалов реагирующих на первые признаки коррозии, которыми является изменение рН поверхности. Таким образом, при атаке коррозии, изменяя локальные физико-химические свойства оболочки, наступает изменение внешней оболочки нано- контейнера, которая становится проницаемой, позволяя освободиться защитному средству, которое останавливает развитие коррозионных процессов. Такая система, позволяет заранее, локально ( в нанометровом масштабе) выполнить антикоррозийную интервенцию, а когда признаки коррозии будут нейтрализованы, активные нано- добавки возвращаются в исходное состояние, делая защитный слой неизменным.

«Волшебный» свойства стекла

Строительство и нанотехнологииИнтересным достижением в области нанотехнологий, являются само- очищающиеся, а также не покрывающиеся паром стеклянные поверхности, полученные путем модификации, соответствующих нано-материалов. Эффект самоочищения поверхности, известен в мире природы, где наиболее впечатляющим примером являются свойства листьев лотоса или поверхности крыльев некоторых насекомых. Чтобы стеклянные поверхности не требовали постоянной чистки, больше- чтобы стеклянные поверхности очищались сами, например при падающем дожде, необходима поверхностная модификация стекла. Уже разработано несколько методов, которые изменяют свойства стекла так, чтобы модифицированная поверхность стала гидрофобной (водоотталкивающей) или даже супер гидрофобной.

Гидрофобная поверхность характеризуется тем,что лежащие на ней капли воды, образуют почти идеальные шары. Ценным для конструкторов и строителей является тот факт, что благодаря водоотталкивающим свойствам, стеклянные поверхности после дождя остаются чистыми. На них отсутствует грязь, а также следы после высыхания капель, потому, что вода вместе с грязью удалилась с поверхности стекла. Эти функции весьма полезны в случае крупных строительных конструкций с фасадами из стекла. Отсутствие необходимости чистки стекол в высотных зданиях, влечет за собой огромную экономию в их эксплуатации. Поскольку традиционные фасады зданий, подвергаются аналогичным неблагоприятным условиям вызывающим быстрое загрязнение, ученые также разработали супер гидрофобные полимерные материалы, которые в виде тонкой пленки можно наносить на фасадные элементы.

Post navigation

Добавить комментарий