Содержание:
Многие из наиболее широко используемых сегодня строительных материалов имеют ограничения из-за воздействия на них окружающей среды. Инженеры по всему миру разрабатывают новые инновационные строительные материалы, которые могли бы предоставить альтернативу прежним.
Какой материал в мире наиболее широко используется в строительстве? Он окружает вас днем и ночью - когда вы работаете, развлекаетесь и спите. Это цемент. Наряду с другими распространенными строительными материалами, такими как кирпич, дерево, сталь и стекло, он почти повсеместно применяется. Он универсален, имеет низкую стоимость и практичен.
Ученые постоянно разрабатывают варианты других альтернативных материалов. Рассмотрим самые инновационные из них.
3D-печать биопластика
Отходы являются серьезной проблемой в строительной отрасли. Различные исследования показали, что от 20 до 30% строительных материалов создают экологические проблемы при их производстве.
Применение биопластичных конструкций может изменить ситуацию. Они используются для полов, фасадов, лестниц и даже целых зданий. Биопластика является инновационным материалом с точки зрения сокращения отходов. Она на 100% состоит из растительных полимеров. При изготовлении конструкций используется уже ранее переработанный материал. Более того, если принтер совершит ошибку, пластик можно просто измельчить и вернуть в смесь, что приведет к созданию проектов без каких-либо потерь.
Новый "Программируемый" цемент
Когда цемент (заполнитель из различных материалов) смешивают с водой, песком и камнем, и оставляют сохнуть, он образует бетон - основу современных зданий. Но он пористый, пропускает воду и химикаты, что приводит к ржавчине в любых стальных опорах, заключенных в него. Проблема в том, что на молекулярном уровне бетонные частицы образуются случайным образом, позволяя пространству проходить жидкости и другим соединениям.
Программированная молекулярная структура - это когда цемент формируется в более плотно упакованные кубы, сферы или ромбовидные структуры. Добавление в цементную смесь отрицательно и положительно заряженных поверхностно-активных веществ, помогает формировать требуемую форму изделию.
Гидрокерамика
Представьте себе жаркий летний день в душном офисе. Решение проблемы: включить кондиционер. Что, если здания спроектированы с использованием материалов, которые сами регулируют температуру? Это гидрокерамика, пассивно охлаждающая помещения зданий.
Конструкция представляет собой своего рода фасад, выполненный из керамических панелей, пропитанных гидрогелем - нерастворимым полимером. Применительно к зданиям гидрокерамика имеет довольно интригующие возможности. Гидрогель способен впитывать влагу из воздуха. В жаркие дни вода, содержащаяся в полимере, начинает испаряться, что оказывает охлаждающее воздействие на здание - это как "дыхание" здания через испарение. Исследователи предполагают, что здания, обшитые этим материалом, будут на 5–6 C холоднее, чем температура наружного воздуха, и могут снизить расходы на кондиционирование воздуха на 28%.
Бетонный кирпич
Триллионы кирпичей производятся каждый год, и большинство из них при выпуске нагревают до чрезвычайно высоких температур в печах, что является частью процесса - и все это требует большого количества энергетических затрат.
Теперь существует новый способ производства бетонных кирпичей при температуре окружающей среды, что исключает необходимость их обжига. Песок помещается в прямоугольные формы, затем в них вводятся бактерии. Через несколько дней образуются кристаллы карбоната кальция, которые "растут" вокруг каждой песчинки и образуют твердый, похожий на камень экологичный материал.
Строительные панели
Разнообразие материалов, используемых для потолков и полов, часто ограничивается кирпичом, листовым металлом, бетоном.
Строительные панели считаются универсальными и имеют широкий спектр использования. Новые технологии позволяют впрыскивать воздух в расплавленный алюминий, который образует пузырьки благодаря дисперсии керамических частиц в смеси, что снижает шум в помещениях, кроме того, материал на 100% пригоден для повторного использования и он не горюч.
Хотя несомненно, что многие новые технологичные строительные материалы сегодня будут использоваться десятилетиями, если не веками - разработка альтернатив, безусловно, продолжится.
Читаем дальше - узнаём больше!
Голосов: 101