1
کاربرد نانوتکنولوژی Nanotechnology در صنعت: ( ساختمان- معماری)
گستره حوزه نانو تکنولوژی، معماری و ساختمان سازی را نیز در بر می گیرد. اساسا نانو تکنولوژی خود نوعی ساختن و بنا کردن است و از این حیث شباهت زیادی به معماری در مقیاس انسانی دارد. شاید مهمترین تفاوت : تنها در مقیاس نانو ساختارها با ساختارهای معماری باشد. فن آوری نانو، فن آوری طبیعت است و در پی حقارت مقیاس انسان در فضا یا دگرگونی انسان در طبیعت نیست.
رابطه نانو تکنولوژی
و معماری
کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت ساختمان
بهبود خواص سیمان و بتن
( خواص مکانیکی و کیفیت)
جلوگیری از نفوذ عوامل مخرب خارجی به داخل بتن
ایجاد پوشش عایق مناسب از طریق نانو پوشش ها
عدم نفوذ عوامل خوردگی
افزایش مقاومت در برابر انتقال حرارت
افزایش مقاومت در برابر خوردگی ، سایش و پوسیدگی
خاصیت خود تمیز شوندگی سطوح
رنگ های تصفیه کننده هوا
رنگ های تصفیه کننده هوا
نانو ضد آب کننده ها
نانو شیشه ها (شیشه های خود تمیز شونده)
شیشه های محافظ در برابر آتش
شیشه های کنترل کننده انرژی
نانو آسفالت ها
نانوکامپوزیت ها
تصفیه کننده های آب و فاضلاب
کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت ساختمان
نانودربهبودکیفیت فضاهای شهری
دیوارنویسی و تبلیغات
آنتی گرافیت ها (پوشش نانو ضد دیوار نویسی)
خواص خود تمیزشوندگی در زمین بازی کودکان
استفاده از پوشش نانوکامپوزیتی: 1- افزایش استحکام سازه های بتنی 2- افزایش طول عمر سازه های بتنی 3- خواص خود ترمیمی 4- کاهش هزینه تعمیر و نگهداری سازه ها ( به ویژه در محیط های دریایی )
در دانشگاه تهران
صنایع و امور عمرانی در سطح کلان
ضرورت ایجاد زیرساخت قوی بتنی
عدم خوردگی( آرماتورهای فولادی موجود در بتن)
حفظ وپایداری(مجموعه ی عظیم بتنی با گذشت زمان)
خوردگی :
وضعیت: پدیده خوردگی در سطح آرماتور ، منجر به ترک خوردن بتن می شود. این موضوع علاوه بر تخریب زیرساخت بتنی، شرایط را برای خوردگی بیشتر آرماتور نیز آماده می کند.
پیشگیری:
1- صرفه جویی اقتصادی 2-کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری
هدف:
استفاده از پوشش نانوکامپوزیتی (خودترمیم شونده)
مقاومت به خوردگی منحصر به فرد
آجرهای نانوکامپوزیتی (جایگزین آجرهای سیمانی)
شرکت واترشید متریالز (در سال2011 )
هدف آن ارائه فرمولاسیون جدیدی برای حذف سیمان از مصالح ساختمانی
ساخت آجرهای سبک از نانوذرات معدنی ( بدون استفاده از سیمان )
آجرهای موسوم به ZeroBlock (جایگزین بلوک های سنگین سیمانی )
توانایی :
1- کاهش رهایش گاز دی اکسید کربن به محیط زیست
2- وزن بسیار کم
3- کاهش 90 درصدی انرژی مورد نیاز
فرایند: پلیمریزاسیون طبیعی نانو آلومینوسیلیکات ها (ایجاد پیوندها میان واحدهای سازنده)
فشردن ترکیبات اولیه این آجرها ( یک روش فشرده سازی هیدرولیکی جدید)
مفاهیم پایداری و توسعه پایدار
معماری اکو – تک
معماری و انرژی
معماری سبز
معماری پایدار )زیرمجموعه طراحی پایدار(
مثال:
50 درصد از ذخایر سوختی، درساختمان ها مصرف می شود که این به نوبه خود منجر به بحران های زیست محیطی شده و خواهد شد. بنابراین، ضرورت ایجاد و توسعه هرچه بیشتر مقوله پایداری در معماری بخوبی قابل مشاهده است.
معماری پایدار
صرفه جویی در منابع (Economy of Resources)
طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی ( Life Cycle Design)
طراحی برای انسان Design for Human))
شناخت و مطالعه این تدابیر، معمار را به درک بیشتر از محیطی که باید طراحی آن را انجام دهد، می رساند.
مرحله صرفه جویی در منابع: (Economy of Resources)
بهره برداری مناسب از منابع و انرژی های تجدیدناپذیر (مانند:سوخت های فسیلی، در جهت کاهش مصرف)
کنترل و به کارگیری هرچه بهتر منابع طبیعی به عنوان ذخایری تجدید پذیر و ماندگار
مرحله طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی : (Life Cycle Design)
دومین اصل از معماری پایدار : تغییر شکل ماده با حفظ خواص
وظایف طراح: جلوگیری از آلودگی محیط
برای رسیدن به این منظور در سه مرحله، ساختمان را مورد بررسی قرار می دهد. این مراحل به ترتیب عبارتند از:
مرحله پیش از ساخت
مرحله در حال ساخت
مرحله پس از ساخت
باید توجه داشت که این مراحل به یکدیگر مرتبط بوده و مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد. برای مثال، می توان از مواد بازیافتی در مرحله پس از ساخت یک ساختمان به عنوان مصالح اولیه در مرحله ساخت ساختمانی دیگر استفاده کرد.
مرحله طراحی برای انسان : (Design for Human)
مهمترین اصل از معماری پایدار
1- ضرورت حفظ و نگهداری عناصر زنجیره ای اکوسیستم
2- تضمین بقای انسان نوبه
دارای سه استراتژی:
1- نگهداری از منابع طبیعی
2- طراحی شهری_طراحی سایت
3- راحتی انسان
تمرکزشان بر افزایش همزیستی بین ساختمان و محیط بیرون از آن و بین ساختمان و افراد استفاده کننده از آنهاست.
در واقع می توان گفت که برای رسیدن به معماری پایدار، طراح باید این مراحل و اصول را که تعریف کننده یک چارچوب اصلی برای طرحی پایدار است را در طرح خود لحاظ و برحسب مورد ترکیب و متعادل کند.
کنترل منابع
حفظ انرژی
حفظ آب
حفظ مواد
تمرکز براین سه منبع:
اهمیت آنها در ساخت و اداره ساختمان
نانو در معماری پایدار
افزایش روزافزون تولید گازهای گلخانه ای و گرم شدن کرهٔ زمین
به خطر افتادن محیط زیست و اهمیت پایداری انرژی و تولید انرژی های پاک
فناوری نانو : هدف تولید مواد و مصالحی با :
1- استحکام بیشتر ، سبک تر و ارزان تر
2-مقاومت بیشتر در برابر تغییرهای جوی و باران های اسیدی و خوردگی های ناشی از واکنش های شیمیایی در حین اجرا و ساخت
3- عایق پوششی در برابر گرما و سرما و صوت در جهت کاهش مصرف انرژی
4 – هوشمند و حتی خود ترمیم کننده، حسگرهای زیستی
5- پوشش هایی به ضخامت یک اتم متشکل از ابرمتریال های انرژی زا که هم چون لباسی، ساختمان را در بر خواهند گرفت، معماران را قادر می سازد ساختمان هایی پیچیده با قوس هایی ظریف طراحی کنند که حمل کننده باتری های خورشیدی هستند.
8- نانوکامپوزیت ها که از متریال های رایج مانند بتن، شیشه و پلاستیک دست می آیند، کارایی،پایداری، و نسبت طول به وزن مصالح را بهبود می بخشند. نانولوله های کربنی، نورپردازی کوانتوم ذرات ها و نانوسنسورها در تعامل با یکدیگر محیط را حس می کنند، برنامه ریزی می شوند، انرژی را به هم تبدیل می کنند و در نهایت با هم ساختمانی قوی تر، باهوش تر و با حساسیت محیطی بیشتر تولید خواهند کرد.
برج های نانو
پارک تحقیقاتی دیوبیوتک در دوبی (گروه معماری آلارد) ترکیب شامل :
160000 مترمربع فضای اداری ، آزمایشگاه ها ، هتل ، مسکونی و به همراه امکانات پشتیبانی
ارتفاع برج 262 متر
پوششی در نزدیکیِ سطح زمین ( ایجاد سایه بان عظیم )
یک ورودی چشمگیر
یک صفحه زمینی مفهومی که برج ها از درون آن رشد می کنند
شبکه ای تکرارشده از ساختار پوشش محافظ خارجی بنا است که دارای تیرهای غیر منحنی ولی با طول های برابر می باشد .
نمای کل برج چند وجهی است ( با الهام از نانولوله های کربن و ساختارآن)
ایجاد اتصالاتی برای تغییرجهت هندسی از عمودی به افقی ، به وجود می آورد که فرصت های متعددی برای تقسیم فضاهای داخلی در امتداد خطوط جرزها فراهم می کند .
معماری مکعب آبی سازه ای از جنس حباب
پروژه به شکل یک مکعب ساده و شفاف
سازه بسیار مشابه به اجتماع مولکول های آب
آرایش پیچیده ای از اجزای حباب مانند که به صورت یک مکعب بزرگ و حجیم کریستالیزه شده
برای پوشش ساختمان از ماده شفافی به نام اتیل تترا فلوئورو اتیلن برای پوشاندن سازه ی تشکیل دهنده ی مکعب آبی از داخل و خارج استفاده شده
در مجموع برای پوشش داخلی و خارجی ساختمان حدود صد هزار متر مربع اتیل تترا فلوئورو اتیلن مصرف شده
خواص شگفت آور اتیل تترا فلوئورو اتیلن :
دوام ( حدود 20سال) – بسیار سبک وزن و عایق – نور را به خوبی از خود عبور می دهد .
حجم یک پانل ساخته شده از این جنس حدود یک درصد پانل مشابه از جنس شیشه است .
بسیار محکم ، قابلیت تجدید پذیری
قابلیت عبور امواج ماورا بنفش بیشتر از شیشه
خود تمیز کننده – عایق تر از شیشه –بسیار مقاوم در برابر اثرات نور خورشید
این پروژه ی مکعب آبی محل برگزاری مسابقات شنا و سایر بازی های آبی در المپیک سال 2008 پکن بود .
بناهای محکم و ایمن با فناوری نانو
نیازها: استحکام، مقاومت و دوام و نیز کارایی بالا
هدف نهایی بررسی مواد در مقیاس نانو :
یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا
عملکرد چند منظوره (ظهور خواصی جدید و متفاوت )
استفاده از قدرت واکنش کاتالیست ها در ساختمان ها
نانوذرات کاتالیست های مناسب تر و با کارآیی بهتر
در یک جرم ثابت از کاتالیست، اگر اندازه ذرات کوچک تر – مساحت سطح بیشتر- نیاز کاتالیستبه فضای کمتر
تمیز کننده محیط زیست ( با شکستن عوامل مضر و خطرناک برای محیط زیست و تبدیل آن ها به عواملی کم خطرتر)
استفاده ازنانو کاتالیست های فلزی در سیستم های تصفیه هوای ساختمان
کارایی بهتر فرآیند ها
تمیز و پاک بودن دائمی ساختمان ها
نانوفوتوکاتالیست : بستری بر روی سطح دیوارها _ سطح لامپ های روشنایی _فیلتر دستگاه های تهویه مطبوع (با فعالیت کاتالیستی خود، بو و آلودگی های محیطی را تجزیه کرده و ضمن تصفیه هوا، سطح بهداشت محیط را بالا ببرند.)
نانوذرات دی اکسید تیتانیوم ( Tio2 تیتانیا)
پوشش بازتاب کننده
بتن حاویTio2 دارای رنگ سفید و درخشندگی خاص
یک فوتوکاتالیست )کاتالیستی هستند که با نور کار می کند.(
این نانو ذرات ازطریق واکنشهای فوتوکاتالیستی قوی قادر به شکستن وتجزیه آلاینده های آلی،ترکیبات آلی فرار(VOC ) وغشای باکتریایی هستند، به همین جهت برای ایجاد خاصیت ضد عفونی کنندگی به رنگ ها، سیمان ها وشیشه ها در ساختمان اضافه می شوند.
استفاده در مواد و دیواره ها : تخریب آلودگی های هوا _ تمیز ماندن سطح
نتیجه : ساختمان های سفید _ بدون لک _شیشه های تمیز
پیش بینی : تیتانیای غنی شده به دلیل داشتن خصوصیات ضد میکروبی و گندزدایی، به شکل وسیعی در آشپزخانه ها و سرویس های بهداشتی مورد استفاده قرار گیرد.
نانوسیلیس ها(SiO2)
افزایش میزان تراکم پذیری در بتن
افزایش چگالی میکرو ونانوساختارهای تشکیل دهنده بتن
بهبود خواص مکانیکی بتن
افزودن نانوذرات سیلیس به مواد بر مبنای سیمان هم موجب کنترل تجزیه شیمیایی ناشی از H-C-S(کلسیم- سیلیکات – هیدرات)، که در اثر نشست کلسیم در آب رخ می دهد، ونیز جلوگیری از نفوذ آب به داخل بتن می شود که هردوی این موارد دوام بتن را افزایش می دهند.
فولاد مقاوم با نانو ذرات
افزایش استحکام، ضد اثر انگشت و ضد زنگ بودن
در فولاد نانو ذرات مس به عنوان ساختار پایه ای )مرزهای دانه های فولاد را شکل می دهند که تغییر در این نانو ساختارها، منجر به تولید فولادی مقاوم تر، جوش پذیر تر و پایدارتر در برابر خوردگی می گردد. این فولاد بیشتر جهت استفاده در پل ها و سازه ساختمان ها مورد استفاده قرار خواهند گرفت .(
مقاوم در برابر خوردگی ( در محیط های ساحلی و رطوبت خیز، اغلب باعث ایجاد تغییر رنگ قطعه به قهوه ای یا جلبکی می شود؛ چرا که در شرایط مرطوب و ساحلی، آلودگی نمک در ساحل باعث خوردگی لایه آخر فولاد شده و لایه های بعدی به رشد لکه های جلبکی کمک می کنند. البته ممکن است که این زنگ زدگی ساحلی، در کوتاه مدت روی ساختار یا طول عمر این مواد تاثیرگذار نباشد، اما حداقل روی زیبایی بصری طراحی سازه های ساحلی موثر است. با پوشش های مبتنی بر فناوری نانو به راحتی می توان این مشکل را برطرف کرد.)
شرکت های سوئدی Sandvik materials technology به تولید فولادهای با مقاومت بسیار بالا و ضد زنگ با استفاده از فناوری نانو پرداخته اند. محصول جدید این شرکت به nanoflex موسوم است، که چند خصوصیت جالب از جمله مقاومت فوق بالا، شکل پذیری مناسب و مقاومت در برابر خوردگی بالا را در کنار هم دارد.
ساخت بناهای قرص و مطمئن با استفاده از نانو مواد
اضافه کردن نانولوله ها ی کربنی: (نانولوله ها ی کربنی به صورت های تک جداره ویاچند جداره مورد استفاده قرار می گیرند.)
نانوذرات سرامیکی: به موادی مانند بتن ها و پلیمرها می تواند قابلیت تحمل بار آنها را افزایش دهد و مقاومت آن ها را نسبت به شرایط محیطی مثل سرما و گرمای خیلی زیاد با شرایط خوردگی نمک یا برخورد با آب، افزایش دهد و توانایی آن ها را برای رو به رو شدن با تنش های دیگر مثل بر خورد با حرکت در زمین لرزه ها، بدون اینکه شکاف بر دارند یا شکسته شوند، زیاد کند،وکارایی وخواص بتن را به طور قابل ملاحظه ای افزایش دهد، استفاده از مصالح جدید نیاز به استفاده از مواد تقویت کننده سنگین مانند فولاد را تغییر داده و امکان ضعیف شدن سازه بر اثر خوردگی را رفع می کند.
هنر فناوری نانو آن است که بتواند هزینه های مربوط به مسکن را کاهش دهد و به خانه دار شدن همه نیز کمک کند
ساخت بناهای قرص و مطمئن با استفاده از نانو مواد
جلوگیری از اتلاف انرژی درساختمان
بشر در طول تاریخ بیشتر از مواد طبیعی برای عایق بندی استفاده کرده است. اگر چه مواد قدیمی در هر موقعیتی که کاربرد انبوه آن ها امکان پذیر بود مانند فضاهای خالی دیوار خوب عمل می کردند، اما برای کاربردهایی مثل شیشه کاری که مقادیر قابل توجه ای گرما می تواند جذب یا دفع شود، مناسب نیستند. مبنای مواد عایق بر دارا بودن تعداد زیادی از حفرات است که تا حد امکان بتوانند هوا را در میان خود نگه دارند. مواد عایق از خاصیت رسانش پایین هوا استفاده کرده و جلوی جریان آزاد هوا را می گیرند.
فناوری نانو خصوصیات عایق بندی بالایی را ممکن می سازد که به پوشش ها امکان می دهد تا از اتلاف یا جذب حرارت بالا جلوگیری کند. کاری که با مواد معمول امکان پذیر نیست. در این عرصه، مواد نانو حفره ای ویژگی های بسیار جالبی ارائه می دهند. از سویی می توان به عایق حرارتی در مقابل هر سه نوع انتقال گرا شامل تشعشع، جابجایی و همرفتی اشاره کرد. خصوصیت ویژه این محصول، مایع بودن آن است که امکان استفاده از آن را بر روی سطوح فلزی و غیر فلزی فراهم می کند و با صرف هزینه نسبتاً کمی، می توان حتی از آن در ساختمان های در دست بهره برداری نیز استفاده نمود و هیچ گونه تغییر ظاهری نیز در ترکیب ساختمان ایجاد نمی کند.حاصل این کار جلوگیری از اتلاف انرژی از ساختمان است.
ساخت بناهای قرص و مطمئن با استفاده از نانو مواد
فوم های نانوساختار هم با به حداکثر رساندن هوای به دام افتاده مربوط به توده جامد مثل لباس عمل می کنند. این فوم ها از ترکیب پلیمرها و مواد نانوساختار مثل نانوذرات سرامیکی و نانولوله های کربنی ساخته شده اند.
برای آنکه هوا بتواند گرما را انتقال دهد، باید مولکول ها با یکدیگر ارتباط داشته باشند. در فوم های میکرومتری تراکمی حدود 10 سلول در هر میلیمتر وجود دارد. نانوفوم ها حفره های بسیار ریزتری دارند که اندازه آنها کمتر از نیم میکرومتر است. بنابراین باید 2000 سلول در هر میلی متر از این سلول ها وجود داشته باشد. در نانوفوم ها، تعداد مولکول های محبوس در هر سلول آنقدر کم است که مولکول ها حتی اجازه رویت مولکول های جانبی را پیدا نمی کنند و نمی توانند انرژی را دست به دست انتقال دهند، در نتیجه خصوصیت بازدهی در سد کردن گرما بسیار زیاد می شود.
فناوری نانو و صنعت ساختمان (1)
فناوری نانو می تواند مشخصات بنیادی موادساختمانی همچون استحکام ،دوام وسبکی رابهبود بخشیده وویژگی ها وکارکردهای مفیدی همچون عایق بندی حرارتی ،خود تمیزشوندگی ،پایش ایمنی ساختمان ها وسلامت ساختارها و…مورداستفاده قرارگیرند.
با گسترش روزافزون جمعیت وافزایش میزان ساخت وساز وهمچنین به دلیل محدود بودن منابع ومصالح مصرفی ،تقاضا برای استفاده از مصالح جدید درصنعت ساختمان افزایش پیدا کرده است .تلاش در جهت پیدا کردن راه حل هایی برای اصلاح کیفیت ،افزایش کارایی مصالح وکاهش مصرف ماده خام وانرژی موجب استفاده از فناوری نانو در این صنعت شده است .ازمزایای استفاده از این فناوری می توان به افزایش کیفیت مصالح ،صرفه جویی در مصرف انرژی و به تبع آن صرفه جویی اقتصادی اشاره کردکند.
فناوری نانو و پوشش های ساختمانی
نانو پوشش های ساختمان در سطوح داخلی و خارجی ساختمان ها ازجمله: سطوح شیشه ای، پلاستیکی، چوبی، فولادی، سنگی، آجری، کاشی، سرامیکی، سیمانی، بتنی ،مرمر،سنگ معمولی ،سفال استفاده می شوند. در این سطوح (سطوح هوشمند) که عموما فوق آبدوست یا فوق آبگریز هستند واکنش ها روی سطح صورت می گیرد.
لازم به ذکر است که نانو پوشش های ساختمان آنتی باکتریال بوده و برای سلامت انسان بی ضرر هستند.مهمترین مزیت های استفاده از نانو پوشش ها عبارت است از: ایجاد پوشش عایق مناسب،عدم نفوذ عوامل خوردگی به داخل این پوشش ها،افزایش مقاومت در برابر انتقال حرارت ،افزایش مقاومت در برابر عوامل خوردگی ،سایش وپوسیدگی وخاصیت خود تمیز شوندگی این سطوح.
گچ،آجر و سیمان متاثر از فناوری نانو
یکی از مشکلات اساسی گچ ها ،آجرها ،یا سیمان های رایج،خاصیت جذب بالای آن هاست که موجب می شود این مواد بسترهای بسیارخوبی برای نوشته ها یا نقاشی هایی باشند که به زیبایی نمای ساختمان ها آسیب می زند.برای غلبه بر این مشکل ،می توان از روکش های مبتنی بر فناوری نانو استفاده کرد که با ایجاد محافظت دایمی ،از نفوذ رنگ به داخل دیوار جلوگیری می کند .این روکش از دوجزء تشکیل می شود که پس از اعمال شدن روی دیوار ،باهم واکنش می دهند وپس ازآن هر نوشته یا نقاشی روی این سطح به راحتی تمیز می شود.
ساختمان هایی که با سیمان های الیافی ساخته می شوند پس از مدتی به منبع لکه وکثیفی تبدیل می شوند. سیمان استفاده شده درنمای ساختمان ها، کثیفی ها و کپک ها رامکیده و با تاثیر نور خورشید آنها را بخوبی در داخل ماتریس جایگزین می کند و دورکردن این لکه ها وکثیفی ها کار بسیار مشکلی است. استفاده ازنانوپوشش های سنگ وچوب که در بالا ذکر شد،در نمای ساختمان باعث عدم نفوذ کثیفی ها، باکتری ها وغیره به داخل ماتریس می شوند و ظاهر اولیه نما را به خوبی حفظ می نمایند.
نانو پوشش های شیشه
ازجمله کاربردهای فناوری نانو مرتبط با تولیدات شیشه ای ،می توان به پوشش های خود تمیز شونده وجلوگیری کننده ازتشکیل مه اشاره داشت. مشکل آلودگی سطوح مخصوصا درمورد سطوح با انرژی بالا همانند شیشه که تمایل به جذب مولکول های دیگر دارند ،فراگیر است .راهبرد ارائه شده توسط فناوری نانو ،نانو کامپوزیت های آلی /معدنی هستند که ویژگی های پلیمری پرفلوئوره (همانند تفلون) ایجاد می کنند.معمولا زمانی که زاویه تماس آب بالای 100درجه است،ویژگی دفع روغن وآب افزایش می یابد .این ویژگی در سطوح نچسبی همانند تابه های نچسب (تفلون )مورد استفاده قرار می گیرد.
نانو پوشش های شیشه در صنایع ساختمان واتومبیل بیشترین کاربرد را دارند.
شیشه های خود تمیز شونده
این نوع نانو پوشش ها، باضخامت چند نانومتر در سطح شیشه یک فیلم آب دوست تشکیل می دهند، سطح هیدروفیل آنها از تاثیر نور خورشید یک فوتوکاتالیست تشکیل داده وآب جمع شده در سطح، درمقابل نیروی جاذبه زمین میزان آب/ هوا را برروی خود افزایش داده وبدین ترتیب آب جمع شده در سطح تماما" 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. نانوذرات TiO2 موجود در این نانو پوشش ها دارای دو خاصیت است ؛ یکی از آن ها فوق العاده هیدروفیل بودن آن است، دیگر آن که دارای خاصیت ضد عفونی کنندگی است، زیرا TiO2 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 واز بین ببرد. خاصیت پخش شوندگی مساوی آ ب در سطح باعث می شود بدون اینکه لکه ای باقی بماند سطح ازکثیفی ها عاری شود.
شیشه های کنترل کننده انرژی
این نوع شیشه ها ضمن دارابودن تنوع در رنگ وسایر خصوصیات، قادرند باکاهش شدید امواج ماوراء بنفش ومادون قرمز عبوری وتنظیم عبور نورمرئی، در زمستان تا 85درصد و در تابستان تا 80درصد از هدر رفتن انرژی داخل ساختمان جلوگیری کرده ودر صرفه جوئی مصرف انرژی، نقش بسزائی داشته باشند.
شیشه های محافظ دربرابر آتش نیز یکی دیگراز دستاوردهای فناوری نانو است. این محصول از طریق قراردادن یک لایه شفاف محتوای نانو ذرات سیلیس (SiO2) 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.
آشنایی اجمالی بتن:
بتن ماده ای تشکیل شده از شن (سنگ دانه های درشت دانه از 0.5تا 2.5 سانتیمتر است) ، ماسه (سنگ دانه های کوچک تر از 2.5 سانتیمتر است)، سیمان که در بتن نقش اتصال سنگ دانه ها را دارد و در ارتباط مستقیم با مقاومت بتن است و آب در بتن نقش روان کردن بتن برای کارایی بهتر و انجام عملیات هیدراتاسیون را داراست
فناوری نانو و بتن
در سطح علوم پایه به منظور درک ساختمان بتن، تجزیه و تحلیل های بسیاری در مقیاس نانو در حال انجام که برای این منظور از فناوری هائی مانند میکروسکوپ است نیروی اتمی میکروسکوپ الکترونی پیمایشی و پرتو یونی متمرکزکه برای مطالعه در مقیاس نانو توسعه یافته اند، استفاده می شود
یکی از جنبه های اساسی فناوری نانو طبیعت میان رشته ای آن است که به عنوان نمونه در یک تعامل تحقیقاتی میان شاخه های مهندسی پزشکی و ساخت و ساز، از مدل سازی مکانیکی استخوان به منظور مطالعه نحوه نفوذ و انتشار کلردر بتن (که عامل هواخوردگی میلگردها است) استفاده شده است.
مروری بر جنبه های فنی کاربرد نانومواد در بتن:
افزودن نانو ذرات هماتیت به بتن علاوه بر افزایش استحکام بتن، پایش سطوح تنش را نیز امکان پذیر می سازد. نانو لوله های چند جداره موجب افزایش مقاومت فشاری ( 25 + نیوتن بر متر مربع) و مقاومت خمشی ( 8+ نیوتن بر متر مربع ) بتن می شوند.
به منظور افزایش استحکام بتن، می توان از باکتری ها استفاده نمود، به طوری که افزودن میکرو ارگانیزم های بی هوازی به مخلوط آب و بتن، موجب افزایش 25 در صدی مقاومت 28 روزه بتن می شوند، همچنین رسوب دهی ملات سیمان ماسه ای منجر به رشد ماده پر کننده (فیلر) در داخل خلل و فرج سیمان(نوعی از بتن خود تعمیرکن می شود.
استفاده از نانو ذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ویژگی های مربوط به خرابی بتن می شود.
معرفی کتاب
Nanotechnology in Architecture and Building Engineering Author: Mahmoud Glabchy – Katayoon Taghizadeh – Ehsan Soroush Nia Publisher: Tehran University, Institute of Publishing
. نویسنده:محمود گلابچی – کتایون تقی زاده – احسان سروش نیا ناشر:دانشگاه تهران، موسسه انتشارات
کتاب "نانوفناوری در معماری و مهندسی ساختمان"که بر اساس آخرین دستاوردهای علمی در جهان تالیف گردیده است،
در انتهای هر فصل نمونه های عملی و پروژه هایی که در آن ها از مواد و مصالح نانوبنیان استفاده شده، به عنوان مطالعه موردی توضیح داده شده است تا خواننده با نمونه های عینی و زمینه های کاربردی مصالح نانو آشنا شود. 40 پروژه که همگی پس از سال 2000 میلادی اجرا شده و در زمره پیشرفتهترین ساختمان های جهان در زمینه نانو بشمار میروند به عنوان مطالعه موردی در انتهای فصول کتاب معرفی شده اند. بیش از 700 تصویر رنگی کتاب، درک بهتر مفاهیم نانو و اطلاع از آخرین پیشرفت ها و دستاوردهای علمی در زمینه نانوفناوری را ممکن ساخته است.
37
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
از سال 1383 تاکنون با هدف تشویق و ترغیب محققان به فعالیت در حوزه نانو، از تمامی پایان نامه های مرتبط با فناوری نانو به صورت برابر حمایت نموده است. با گذشت 8 سال از شروع اجرای برنامه، نتایج مثبت و اثربخش حمایت های تشویقی ستاد در افزایش اقبال عمومی به حوزه نانو به لحاظ کمی مشهود است و ستاد از مهر ماه 92 برنامه جدیدی را برای افزایش کیفیت فعالیت های تحقیقاتی و دستیابی به نتایج کاربردی آغاز کرده است.
در این برنامه مبلغ حمایت تشویقی هر پایان نامه متناسب با موضوع، نتایج و اثرات آن خواهد بود.
آئین نامه حمایت گام به گام از پایان نامه های دانشجویی فناوری نانو