کاربرد تکنولوژی نانو در صنعت ساخت و ساز

یکی از جدیدترین و بزرگ ترین فناوری ها در عصر حاضر تکنولوژی نانو است که می تواند نیازهای صنایع را برطرف سازد. فناوری نانو از جمله تکنولوژی های اخیر است که نقش موثری در توسعه صنعت ساخت و ساز ایفا می کند.

این فناوری پیشرفت های قابل ملاحظه ای در حوزه های صنعتی و علمی ایجاد کرده و فرصت های زیادی برای رقابت در صنعت ساخت و ساز فراهم نموده است.

تکنولوژی نانو در تمام قسمت های ساختمان کاربرد دارد، از جمله تقویت کیفیت و دوام مصالح ساختمانی، تولید مصالح چند منظوره، دکوراسیون داخلی، نما و اسکلت ساختمان و… .

این تکنولوژی محصولاتی را ارائه می دهد که قبل از فناوری نانو وجود نداشته اند. علاوه بر آن تاثیر بسزایی در عملکرد این محصولات و ارتقاء کیفیت آن ها می گذارد.

به کارگیری فناوری نانو در صنعت ساخت و ساز باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد.

هزینه های بسیار بالای ذرات نانو از دلایل استفاده محدود و عدم توسعه این محصولات در صنایع می باشد. در ادامه با ساختمانچی همراه باشید.

کاربرد فناوری های نانو در ساختمان سازی

این فناوری تقریبا در تمام بخش های ساختمان کاربرد دارد، برخی از این موارد عبارت اند از:

زیرساخت ها

افزودن ذرات نانوسیلیس به بتن کیفیت و مقاومت بتن را ارتقاء می دهد. همچنین میزان استفاده از افزودنی هایی که به محیط زیست آسیب می زنند را به حداقل یا صفر می رساند. نانوذرات سیلیس باعث بهبود خواص و ساختار شیمیایی بتن های مقاوم به اسید می شود.

این بتن ها برای ساخت برج های خنک کننده در نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر بتن های مقاوم به اسید، بتن الیافی که در ساخت زیرساخت های سازه ای، پل های بزرگ، ستون های مقاوم و… به کار می رود، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد و دوام و مقاومت در برابر بار آن با پوشش های متفاوت به طور چشمگیری افزایش می یابد.

تحقیقات بسیاری در زمینه به کارگیری این فناوری در ساختمان بتن در حال انجام است و موارد زیر از جمله نتایج این تحقیقات است:

• بتن خود ترمیم شونده
• بتن سبک
• نانو بتن هوشمند گرمازا

نماکاری ساختمان

با استفاده از فناوری نانو می توان خواص مصالحی که برای نماکاری ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند را از نظر زیبایی و عملکرد تقویت نمود.

نانوذرات مقاومت سطح نما را در برابر ذرات گردو غبار و نفوذ آب بالا می برند و کیفیت آن را با توجه به نوع کاربرد تنظیم می نمایند.

از جمله سطوحی که با فناوری نانو تولید می شوند، می توان به سطوح آب دوست، سطوح آب گریز و سطوح مقاوم به روغن اشاره نمود.

علاوه بر آن پوشش های فوتوکاتالیستی با قابلیت آب دوستی بالا که در آینه، قاب پنجره، آجر و پنجره های خود تمیز شونده به کار می روند نمونه هایی از کاربرد فناوری نانو در نمای ساختمان می باشند.

شیشه

شیشه به عنوان یک مصالح ساختمانی با هر طرح و الگویی برای نماکاری ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. اما دارای معایبی نظیر به جای ماندن اثر لک بر روی آن، انعکاس نور و عملکرد نامطلوب به عنوان یک عایق می باشد.

این فناوری با استفاده از پوشش های ذخیره کننده انرژی، شیشه را به یک عایق حرارتی تبدیل می کند.

شیشه ها اغلب نور را به صورت نامطلوب منعکس می کنند. به همین دلیل با افزودن لایه SiO۲ نانو حفره به شیشه، پوشش ضد انعکاسی ایجاد و انعکاس نور به میزان محدود صورت می گیرد.

پوشش های ضد انعکاسی که برای شیشه های مسطح استفاده می شوند با استفاده از فناوری نانو تولید می شوند. این پوشش ها میزان انتقال نور را افزایش می دهند و در نتیجه اتلاف انعکاس نور در شیشه کاهش می یابد.

نانو پوشش های شیشه در صنایع ساختمان واتومبیل بیشترین کاربرد را دارند که برخی از این موارد عبارت اند از:

• شیشه های خود تمیز شونده
• شیشه های کنترل کننده انرژی
• شیشه های هوشمند
• شیشه های ضد انعکاس
• شیشه هاش ضد آتش

مواد ضد حریق

فناوری نانو گام موثری در تولید مواد ضد حریق و بهبود خواص آن ها برداشته است. این مواد را به عنوان جایگزین مناسب برای مواد آلاینده ای که برای محیط زیست مضر هستند، در نظر می گیرند.

نانوذرات سیلیکات از جمله نانوذراتی هستند که برای افزایش مقاومت مصالح در برابر آتش و به عنوان پر کننده پلیمرها مورد استفاده قرا می گیرند.

کامپوزیت های نانو که در ساخت پریز برق، فیوزها، محفظه لامپ ها و … به کار می روند میزان اتلاف حرارت و گسترش دود را کاهش می دهند و جرقه های احتمالی را به تعویق می اندازند.

پوشش های ضد حریق مانع از گسترش آتش می شوند و در مصالحی نظیر فلز، چوب، بتن یا پلاستیک مود استفاده قرار می گیرند.

مصالح ساختمانی

نانوذرات به عنوان مکمل در مصالح ساختمانی به کار می روند. استفاده از نانوپودرها در مخلوط سیمان مقاومت آن را بالا می برد و فرآیندپذیری آن را بهبود می بخشد.

علاوه بر آن، افزودن نانوپودرها به عنوان مکمل به سیمان باعث ایجاد تغییر در خواصی نظیر کنترل هدایت حرارتی، واکنش های کاتالیستی، حفاظت الکترومغناطیسی و تغییر رنگ می شود.

همچنین خواص ملات سیمان را می توان با مواد مکمل نظیر اکسیدهای فلزی نانومقیاس و یا کوپولیمرهای بلوکی‌ بهبود بخشید. با استفاده از این مواد مکمل مقاومت بتن در برابر خوردگی ناشی از مواد اسیدی افزایش می یابد.

از جمله مواد نانو ساختمانی که بسیار در صنعت ساختمان کاربرد و اهمیت بالایی دارد، رنگ نانو ساختمانی است.

• رنگ های خود تمیز شونده
• رنگ های آنتی باکتریال
• رنگ های آنتی استاتیک
• رنگ های مقاوم به خراش

طراحی داخلی

با استفاده از فناوری نانو می توان سطوح مناسب برای دکوراسیون داخلی ایجاد نمود. پوشش های متفاوتی در طراحی داخلی ساختمان استفاده می شوند از جمله دیوارپوش، کفپوش، نمای شیشه ای و … که با استفاده از فناوری نانو می توان خواص آن ها را بهبود بخشید و مقاومت آن ها را در برابر عوامل مختلف بالا برد.

از جمله پوشش های نانو می توان به پوشش آنتی باکتریال، پوشش ضد خش و ضد اثر انگشت، پوشش ضد گرد و غبار و آلودگی، پوشش آب گریز و پوشش چند منظوره اشاره نمود.

نورپردازی

تکنولوژی نانو باعث بهره وری روزافزون تکنیک های نورپردازی و تولید انرژی در ساختمان می شود. از جمله موارد استفاده از فناوری نانو در نورپردازی می توان به کاربرد دیودهای نوری با بازده انرژی بالا برای نورپردازی، استفاده از سلول های خورشیدی رنگی در نمای شیشه ای، استفاده از غشاهای نانوساختار به منظور افزایش بازده پیل های سوختی در بخش گرما و الکتریسیته و استفاده از لامپ های زیبا و کوچک LED اشاره نمود.

مزایای استفاده از فناوری های نانو در ساختمان سازی

• افزایش کیفیت محصول
•  صرفه جویی در مصرف انرژی
• صرفه جویی اقتصادی

کلام پایانی

آن چه در این نوشته از ساختمانچی به بیان آن پرداختیم، ارائه نکاتی در خصوص کاربرد فناوری های نانو در ساختمان می باشد. امیدواریم مطالعه این نوشته برای شما مفید بوده باشد.