۱۸ مصالح ساختمانی جدید که می تواند ساخت و ساز را متحول کند. این مواد جدید شروع به معرفی خود در صنعت ساخت و ساز نموده است و می تواند آینده صنعت ساختمان را تغییر دهد.

نسل نوینی از مصالح ساختمانی قوی تر، سبک تر و پایدارتر، برای حل چالش های اصلی صنعت در حال ساخت است. با این مصالح نوین صنعت تلاش می کند در مقابل بلایای طبیعی و هزینه های عظیم تا نگرانی های زیست محیطی و ناکارآمدی مصالح سنتی، تقاضا و میزان تولید خود را حفظ نماید. پروژه های ساختمانی ۵۰ درصد از منابع طبیعی ما را مصرف می کنند، که اغلب منجر به هزینه های اضافه ، تأخیر در ساخت و ساز و تولید مواد باطله می شود.

برای رسیدگی به برخی از این چالش ها، بسیاری از شرکت های نوآورانه در حال توسعه مصالح ساختمانی مدرن هستند. در طراحی و ساخت مصالح ساحتمانی نوین سعی شده است با اصول مهندسی مصالح  جدید هوشمند تر، قوی تر، پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست باشد.

برای حفظ یک مزیت رقابتی، شرکت های ساختمانی باید بر روی این نوآوری ها تمرکز نموده و همواره بروز باشند. ساختمانهای ساخته شده با مصالح مدرن برای حل چالش های موجود و کاهش انتشار کربن مجهزتر هستند و میتوانند تاثیر بسزایی در صنعت ساختمان ایجاد نمایند.

هر چند ورود تکنولوژیهای جدید از دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی به صنعت دهه ها طول میکشد، با اینحال نسل جدیدی از مصالح ساختمانی در حال ورود به صنعت ساختمان است. در ادامه ۱۸ مصالح ساختمانی جدید که بزودی صنعت ساختمان را متحول خواهد نمود معرفی شده است:

 

  1. بتن خود ترمیم
  2. گرافن سه بعدی
  3. Aerographite
  4. چوب با پوشش محافظ
  5. بامبو مدولار
  6. آلومینیوم شفاف
  7. چوب شفاف
  8. بتن تولید کننده نور
  9. سلولز میکروبی
  • ابریشم عنکبوت
  • فوم آلومینیوم
  • نانوکریستال
  • آجر پشمی
  • آجر جذب آلودگی
  • هیدرو سرامیک
  • بیوچار
  • بیوراکتورها
  • سلول های خورشیدی نامرئی

در ادامه تعدادی از مواد جدید بطور خلاصه تشریح شده است:

 

آجر پشمی چیست؟

این محصول با استفاده از افزودن فیبر پشمی و نوعی پلیمر طبیعی (که در جلبک دریایی یافت می شود) به خاک رس که برای ساخت آجر معمولی مورد استفاده قرار می گیرد، تولید می شود. این محصول به صورت طبیعی خشک می شود به جای فرآیند پختن در کوره که نیاز به انرژی زیادی جهت تولید حرارت داشته و همراه با تولید آلودگی است. به این ترتیب آجری حاصل شود که در مقایسه با سایر آجرهای سنتی مزایای زیادی  دارد.

45 2 400x195 - ۱۸ مصالح ساختمانی جدید که می تواند ساخت و ساز را متحول کند.

آلومینیوم شفاف

ماده اصلی تشکیل دهنده این محصول جدید یک ماده معدنی به نام آلومینات منیزیم است که مزیت استفاده از آن، تولید محصولی شفاف اما بسیار سخت‌تر، قدرتمند‌تر و مستحکم‌تر نسبت به شیشه است که می‌تواند در محیط‌های نامساعد، عملکرد بسیار خوبی از خود نشان دهد، ضمن اینکه قادر است فرسایش در برابر شن، ماسه و باران را نیز تحمل نماید.

محققان موفق شده‌اند تا به یکی دیگر از رویاهای بشر جامه‌ی عمل پوشانده و آنچه را که دست نیافتنی می‌نمود، به واقعیت تبدیل کنند. دانشمندان در آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی آمریکا موفق شده‌اند تا آلومینیوم شفاف تولید کنند. شاید پیش از این با دیدن آلومینیوم شفاف در فیلم‌هایی نظیر Star Trek، وجود چنین ماده‌ای دور از حقیقت به نظر می‌رسید، اما امروزه این موضوع رنگ واقعیت به خود گرفته است. دکتر جاس سانگرا، در تشریح آلومنیوم شفاف به این موضوع اشاره کرده که از یک ماده‌ی معدنی برای ساخت آن استفاده شده است. به گفته‌ی سانگرا، آلومینیوم شفاف با استفاده از آلومینات منیزیوم تهیه شده است. علاوه بر شفاف بودن، این ماده بسیار مستحکم‌تر، سخت‌تر و مقاوم‌تر از شیشه است. در مقایسه با شیشه، آلومینیویم شفاف مقاومت بالاتری داشته و می‌تواند در محیط‌هایی که آب و شن حضور دارند، در برابر فرسایش عملکرد بسیار بهتری داشته باشد.

 

 

گرافن چیست؟

گرافن یکی از ساختار های کربنی است که در قرن اخیر کشف شده است. گرافن ورقه ای دو بعدی (D-2) از اتم های کربن در یک پیکربندی شش ضلعی (لانه زنبوری) می باشد که اتم ها با هیبرید SP2 به هم متصل شده اند.  گرافن جدیدترین عضو خانواده مواد کربنی گرافیتی چند بعدی می باشد، که شامل  فولرن به عنوان نانو ماده صفر بعدی (D-0) ،  نانو لوله های کربنی به عنوان نانو ماده یک بعدی (D-1) و  گرافیت به عنوان یک ماده سه بعدی (D-3) می باشد.

45 3 400x252 - ۱۸ مصالح ساختمانی جدید که می تواند ساخت و ساز را متحول کند.

کاربرد گرافن در صنعت ساختمان

امروزه بشر با تلاش برای دستیابی به مواد جدید، با استفاده از مواد آلی موجود در طبیعت به کشف و تولید مواد مصنوعی نایل شده است. تیم محققان دانشگاه MIT نمونه متریال نوینی طراحی کرده اند که یکی از قوی ترین و سبک وزن ترین متریال در جهان محسوب می شود.

این متریال سه بعدی از ترکیب و فشرده سازی گرافن تهیه می شود؛ در واقع گرافن ورقه ای دوبعدی از اتم های کربن بوده که در یک پیکر بندی شش ضلعی (لانه زنبوری) می باشند و از جدید ترین عضو خانواده ی کربنی گرافیتی چند بعدی می باشد. همچنین با توجه به استحکام پیوند کوالانسی بین اتم های کربن، گرافن از استحکام کششی بالایی برخوردار است و هر روق آن تنها به اندازه ی یک اتم ضخامت دارد؛ بدین منظور سبک وزن هستند.

این ساختار بدلیل ویژگی هایی که دارد، کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده است. د ر مقاله پیش رو به معرفی گرافن، کاربردها و روش های سنتز آن خواهیم پرداخت.

از نظر تئوری، گرافن یک متریال عالی برای ساختمان محسوب می شود چون فوق العاده سبک وزن است، در حالی که سخت تر و قوی تر از فولاد و فیبر کربن می باشد.

بیوچار

ضایعات چوبی و زراعی طی فرآیند پرولایز و در محیطی با اکسیژن کم یا بدون اکسیژن، سوزانده شده و به‌نوعی زغال به نام بیوچار تبدیل می‌شوند. این ماده که به‌عنوان افزودنی به خاک افزوده می‌شود، قابلیت بالایی در جذب دی‌اکسید کربن از هوا را دارد و می‌تواند تا صدها یا هزاران سال کربن را در خود محبوس کند.

 

۱۸ New Building Materials That Could Revolutionize Construction

45 4 400x225 - ۱۸ مصالح ساختمانی جدید که می تواند ساخت و ساز را متحول کند.

These new materials are starting to generate buzz in the construction industry and could very well change the future of building

A new generation of stronger, lighter and more sustainable building materials is coming to solve the construction industry’s main challenges. From natural disasters and sheer costs to environmental concerns and inefficiency, the industry struggles to keep up with demand while maintaining its output. Building projects consume 50% of our resources from nature, often leading to added costs, delayed construction times, and wasted materials.

To address some of these challenges, many innovative firms are developing a generation of new building materials. Materials are being engineered to be smarter, stronger, self-sustaining, sleeker, and easier on the environment.

To keep a competitive edge, construction companies need to stay up-to-date on these material innovations. Buildings crafted with the most modern materials will be more equipped to solve ongoing challenges, reduce their carbon footprint, and make an impact in the industry.

While it can take decades for scientific breakthroughs to make their way to a job site, a new generation of materials is coming. Here are 18 materials that are currently making a buzz in construction and that may very well change the way we build.

  1. Self-healing concrete
  2. ۳D graphene
  3. Aerographite
  4. Laminated timber
  5. Modular bamboo
  6. Transparent aluminum
  7. Translucent wood
  8. Light-generating concrete
  9. Microbial cellulose
  10. Spider silk
  11. Aluminum foam
  12. Nanocrystal
  13. Wool brick
  14. Pollution-absorbing brick
  15. Hydroceramics
  16. Biochar
  17. Bioreactors
  18. Invisible solar cells