Ovi materijali predstavljaju budućnost građevinarske industrije

Od uvećanja proizvodnje grafina, do obogaćivanja betona nanokristalima, naučnici današnjice oblikuju budućnost građevinarstva i celokupne građevinske industrije. Pogledajte koji su to materijali koji predstavljaju budućnost građevinske industrije, a samim tim i nacionalnih i svetskih ekonomija, bez obzira na to da li je u pitanju izgradnja stanova, ili se ‘pak zidaju velike proizvodne hale i skladišta, tržni centri i druge konstrukcije.

Nesalomivi materijali

Džulija Grir, profesor za nauku i mehaniku na Kalifornijskom institutu za tehnologiju (Caltech), pomoću dvofotonske litografije stvara precizne polimerne nanotruse koji se mogu obložiti materijalom poput metala ili keramike, koji su izdubljeni kako bi se uklonio polimer, a zatim oformljeni u fraktalnoj konstrukciji – u suštini nanotrus od nanotrusa.

Novostvoreni materijal poseduje strukturne i materijalne karakteristike svog medija, kao što su metal ili keramika, kako bi dobili prethodno nemoguće karakteristike uključujući memoriju oblika.

Laboratorija pokušava da skalira proces od trenutne veličine jednog milimetra do papira veličine koverte. Međutim, ne očekujte da vidite metamaterijal koji se koristi u konstrukcijskim elementima ili oblogama, kaže Grir. Umesto toga, verovatno će se koristiti u proizvodnji baterija, pametnih prozora, grejnih tela i turbine vetra. „Možešte da napravite papir koji je nepromočiv, termički izolovan i koji se ne može pocepati“, kaže ona. „Možete pustiti mašti na volju.“

Otporni, samo-održavajući premazi

Novi premaz istraživača sa Univerzitetska u Londonu revolucionaran je po tome što je otporan na vlagu čak i nakon ogrebotine ili izloženosti uljima, što je slaba tačka za konvencionalne prevlake iste namene. Predviđena je upotreza za nanošenje na staklo, čelik, papir i druge materijale.

Napravljen od nanočestica dioksida titanijuma, premaz odbacuje vodu, ulje, pa čak i crveno vino, tako što odbacuje invazivne supstance s njegove površine i uklanja prljavštinu u tom procesu. Iako se premaz trenutno primenjuje na površinama od 20 centimetara, istraživači navode da ne vide razlog zašto se ovo ne može povećati, kaže Ivan Parkin, šef odeljenja za hemiju u univerzitetu i odgovarajući autor rada o istraživanju u časopisu Science.

Parkinov tim je govorio o lakovima za automobile i premazima otpornim na vlagu kao mogućim primenama ove tehnologije. Na kraju se može koristiti za stvaranje trajne, samo-održavajuće fasade koja može mnogo bolje izdržati uticaj spoljašnih elemenata od trenutnih opcija na tržištu.

Veći i bolji grafin

Brojni istraživači širom sveta rade na razvoju ovog, navodno, super materijala. Jednji od njih, koji dolaze sa Univerziteta Caltech tvrde da su pronašli brži način da masovno proizvode grafin – ultra tanki i veoma jak nanomaterijal koji je oktriven na Univerzitetu u Mančesteru 2004. godine. Pritom, predviđa se proizvodnja grafina mnogo boljeg kvaliteta od dosadašnjeg.

Njihov metod dobijanja grafina omogoućava razvoj glatkijih i jačih ploča grafina od uobičajenih termalnih procesa, dok je vreme dobijanja znatno smanjeno – sa nekoliko sati na par minuta. Proces ne zahteva razvoj nove opreme ili infrastrukture, rekao je Dejvid Bojd, autor relevantog izveštaja objavljenom u žurnalu Nature Communications. Ipak, najverovatnija upotreba grafina u građevinarstvu će biti u malim razmerama, poput premaza, solarnih ćelija i elektronike.

Super beton

Na Univerzitetu Purdue, istraživači dodaju nanokristale celuloze dobijene od vlakana drveta u beton. Nano ojačani materijali obično nadmašuju konvencionalne alternative kada su mehaničke i hemijske karakteristike u pitanju – među njima čvrstoću, otpornost na udarce i fleksibilnost.

Kada se primeni na građevinske materijale poput betona, oni pomažu u smanjivanju ekološkog uticaja strukture tako što zahtevaju upotrebu manje materijala za postizanje sličnog efekta. Nanokristalni dodatak se može dobiti kao nusproizvod poljoprivrede, bioenergije i proizvodnje papira. Njegovo dodavanje poboljšava proces betoniranja, navode istraživači, omogućavajući betonu da efikasnije koristi vodu bez značajnog uticaja na težinu ili gustinu.

Građevinski materijali su ciljni za upotrebu aditiva, kaže profesor Džefri Longblod, ali tim još uvek radi na tome da ga uveća sa trenutnih dimenzija, analizirajući podatke kako bi standardizovao i optimizovao ponašanje materijala. „Nadamo se da ćemo moći da testiramo na veliko za nekoliko godina“, kaže on.

Samo izlečivi beton

Pored super betona, jedna grupa naučnika radi na razvoju betona koji bi mogao da se zacaljuje. Znamo da je beton izuzetno ranjiv na pukotine, koje postaju sve veće kada se ispune vodom koja se zimi ledi i proširava pukotine.

Naučnici sa Univerziteta Deft koriste bakterije u mešavini koje imaju ulogu da popune pukotine. Kada voda upadne u pukotine ovakvog betona, bakterija se aktivira i proizvodi komponentu krečnjaka – kalcit, koji u potpunosti popunjava pukotinu.

Sav ovaj napredak u tehnologiji građevinske industrije deluje veoma obećavajuće. Možda ćemo u skorijoj budućnosti konačno dobiti građevine koje izgledaju kao iz naučnofantastičnih filmova.