Нанотехнологии

  • 16 янв. 2013 г.
  • 2948 Слова
Нанотехнологии в строительстве

Введение

Главным и перспективным направлением в развитии строительной индустрии являются разработки и внедрение достижений нанотехнологий. Термин «нанотехнология» стал применяться в научных кругах после выхода в 1986 г. научно-популярной книги Э. Дрекслера «Машины создания: грядущая эра нанотехнологии». Этот термин стали использовать для описания технологииработы с веществами на уровне отдельных атомов, где единицей длины является нанометр, который равен одной миллиардной доли метра. «Nannos» — греческое слово, в переводе означает «карлик». Прообраз нанотехнологий - способ «атомной укладки», который может дать возможность создания на молекулярном уровне веществ с новыми заданными параметрами и свойствами, был предложен американским физиком, лауреатомНобелевской премии Фейнманом еще в 1959 г.
Ученые-теоретики и специалисты-практики утверждают, что нанотехнологии в ближайшее время могут значительно изменить современные технологии индустрии строительных материалов. В настоящее время нанотехнологии уже активно применяются не только для улучшения эксплуатационных и технологических свойств традиционных строительных материалов, но и для созданияматериалов с совершенно новыми качествами. На основе нанотехнологий разработаны лакокрасочные материалы с новыми уникальными свойствами, аналогичные технологические приемы используются при производстве минеральных вяжущих веществ, в том числе и при изготовлении портландцементного клинкера для получения новых видов бетона.
Целью работы является освещение инновационных способов применения нанотехнологий встроительстве.


1. Теоретические основы применения нанотехнологий в строительстве

При изменении температуры обжига и давления получается полуводный гипс новых модификаций, которые различаются размерами кристаллов и свойствами. При разных режимах обжига двуводного гипса получаются 8 модификаций материала с разным строением кристаллической решетки и разными свойствами. Аналогичные явления происходят при получениистроительной воздушной извести. Разработаны электропроводящие нанокраски, которые могут использоваться для более эффективного обогрева помещений. Если нанести такие краски на стены и подвести к ним электрический ток, то в помещениях не понадобится устанавливать радиаторные батареи. Свойство электропроводности латексной краске на водной основе придают углеродные нановолокна. Количество выделяемоготепла зависит от количества введенных в полимерную матрицу углеродных нановолокон, толщины и площади покрытия.
Сегодня уже разработаны различные виды нано - или аэроелей, использование которых позволяет создавать материалы с новыми свойствами. Они эффективно применяются при получении нанокомпозитов из нескольких материалов, которые ранее считались несовместимыми. Например, на основе аэрогелей созданыновые теплоизоляционные материалы с минимальной теплопроводностью. Нано - или аэрогели могут эффективно применяться в стеклопакетах, светопрозрачных кровельных конструкциях. В пространство между стеклами вводится полупрозрачный легкий и светопроницаемый аэрогель, который обеспечивает надежную тепло- и звукоизоляцию. В такой конструкции дневной свет рассеивается равномерно в глубь помещения, аэрогельпри этом не нагревается, что повышает энергоэффективность конструкции.
Новый материал под названием «наногвозди» обладают способностью отталкивать любую жидкость. «Наногвозди» внешне похожи на ультрамикроскопические кремниевые структуры, которые по форме напоминают обычные гвозди, отсюда и возникло такое название данного материала. «Наногвозди» могут менять свои гидрофильные и гидрофобные(отталкивающие) свойства под действием электрического тока. По мнению разработчиков, «наногвозди» могут быть применены для создания самоочищающихся поверхностей и поверхностей, устойчивых к загрязнению. Применение нового материала может также способствовать уменьшению сопротивления при движении различных жидкостей в трубопроводах.
С применением нанотехнологий...
tracking img