Το γραφένιο στην αρχιτεκτονική και την κατασκευή
Μεταξύ των διαφορετικών υλικών που πλαισιώνουν τη νέα τεχνολογική και καινοτόμο εποχή του κατασκευαστικού τομέα, είναι το γραφένιο, που αναμφίβολα προτείνει μια επανάσταση της νανοτεχνολογίας που εφαρμόζεται στην ενεργειακή απόδοση της νέας σύγχρονης αρχιτεκτονικής.
Ένα από τα πρώτα έργα που παρουσιάστηκε με βάση α σύνθετο υλικό γραφενίου Ήταν ο Hydra Skyscraper (Εικόνα Εξωφύλλου) από ένα σερβικό πολυεπιστημονικό στούντιο αποτελούμενο από τους Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic που τιμήθηκε στην αρχιτεκτονική στα βραβεία EVOLO.
Προοριζόταν, δεδομένης της υψηλής θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας αυτού του υλικού, επιπλέον η μεγάλη του αντίσταση ξεπερνά διακόσιες φορές στο ατσάλι, συλλαμβάνουν την ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια ηλεκτρικών καταιγίδων και αποθηκεύουν την ενέργεια που παράγεται σε mega-μπαταρίες που βρίσκονται στη βάση του κτιρίου.
Μελλοντικές ή μη, οι δυνατότητες ενός υλικού που φέρνει επανάσταση τόσο στον τομέα της τεχνολογίας όσο και στις διάφορες εφαρμογές που μπορεί να έχει, φαίνονται ήδη ότι θα έρθουν.
Αργότερα, εμφανίστηκε η έννοια "Graphene Loft" (Από το στούντιο Arketiposchile - Περισσότερες πληροφορίες … ΕΔΩ) Μια διαφορετική μορφή από την παραδοσιακή, βελτιώνοντας τη χρήση δομικών στοιχείων, χρησιμοποιώντας το σχήμα του εξαγώνου ως βάση και την αντοχή του το γραφένιο και οι εφαρμογές του ως κύριο υλικό.
Μπορούμε να αναγνωρίσουμε ότι το Το γραφένιο θα είναι το υλικό του μέλλοντος. Οι τελευταίες μελέτες που πραγματοποιήθηκαν από ορισμένα ευρωπαϊκά πανεπιστήμια κατέστησαν δυνατή την απόκτηση υλικά που βελτιώνουν σημαντικά την απόδοση των κυψελών ηλιακών συλλεκτών και την απόδοσή τουςΩς αποτέλεσμα αυτών των ερευνών, κατέστη δυνατό να ληφθούν υλικά όπως το αερογέλη γραφενίου, το οποίο χαρακτηρίζεται από το ότι είναι ένα ελαφρύ και εξαιρετικά αποδοτικό υλικό ως θερμομόνωση.
Μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο του UCAM καταδεικνύει την αποτελεσματικότητα αυτού του καινοτόμου υλικού έναντι κατασκευαστικές εφαρμογές σαν μπετόν. Περισσότερα από το άρθρο μπορούμε να διαβάσουμε ΕΔΩ… «η πιο άμεση και απαραίτητη εφαρμογή είναι: ότι σε πυλώνες, σωλήνες, δρόμους, τοίχους από σκυρόδεμα και φράγματα, στοιχεία που απαιτούν μεγαλύτερη αντοχή στο χρόνο, αυτό το πρόσθετο θα μειώσει τη χρήση τσιμέντου. ρυπαίνουν σοβαρά, κάτι που είναι καλό για το περιβάλλον και θα τροποποιήσει την παραδοσιακή διαδικασία κατασκευής υλικών με σκυρόδεμα.
Ιδιότητες γραφενίου.
- Μεγάλος αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας: Ξεπερνά κατά πολύ τις ιδιότητες υλικών που χρησιμοποιούμε συνήθως όπως ο χαλκός και απαιτεί λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια για τη μεταφορά ενέργειας σε σχέση με άλλα υλικά όπως το πυρίτιο, έτσι ώστε το γραφένιο να είναι ικανό να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από την ενέργεια του ήλιου.
- Τεράστια σκληρότητα. Είναι ένα υλικό περίπου 200 φορές πιο σκληρό από το ατσάλι και μπορεί να αφομοιωθεί με αυτό του διαμαντιού. Γι' αυτό μιλάμε ότι είναι ανθεκτικό στη φθορά και ικανό να υποστηρίξει υψηλά φορτία.
- Μεγάλη ευελιξία Έχει μεγάλη ελαστικότητα που το καθιστά χυτευόμενο υλικό, επιτρέποντας έτσι μεγάλη ποικιλία εφαρμογών.
- Μπορεί να αντιδράσει με άλλες ουσίες. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει τη δημιουργία νέων υλικών από την αρχική του δομή, με δυνατότητα αύξησης των εφαρμογών του.
Επίσης σύμφωνα με έρευνα ομάδας Ισπανών επιστημόνων μπορεί να απορροφήσει όλο το φως στην ατομική του μονοστιβάδα, έχοντας τη δυνατότητα να συλλάβει το φως διαφορετικών χρωμάτων, που το καθιστούν ιδανικό για την ανάπτυξη φωτοαισθητηριακών υλικών για εφαρμογή σε φωτοβολταϊκούς ηλιακούς συλλέκτες υψηλής απόδοσης, επειδή οι συλλέκτες που κατασκευάζονται αυτή τη στιγμή έχουν αναπτυχθεί με υλικά ημιαγωγών όπως το πυρίτιο, έτσι ώστε να μπορούν να συλλάβουν και να απορροφήσουν μόνο ένα μέρος της υπέρυθρης ακτινοβολίας που λαμβάνεται από τον ήλιο.
Το γραφένιο και οι εφαρμογές του στις κατασκευές: Μόνωση και εξοπλισμός υψηλής απόδοσης.
Ανάμεσα σε εφαρμογές γραφενίου Στον τομέα των κατασκευών, και ειδικότερα για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης στα κτίρια, ξεχωρίζουν τα ακόλουθα υλικά που προέρχονται από αυτήν:
- Αερογέλη γραφενίου, το οποίο, αφού είναι το πιο ελαφρύ και αποδοτικό υλικό ως θερμομόνωση, επιτρέπει στην εφαρμογή του να αποκτήσει λύσεις εξοικονόμησης ενέργειας υψηλής απόδοσης.
- Ως μόνωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν φύλλα αερογέλης γραφενίου πάχους περίπου 5 mm., με τα οποία μιλάμε για πολύ μικρότερα πάχη από τους παραδοσιακούς μονωτές, που θα επιτρέψουν μεγάλη εξοικονόμηση χώρου και βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης, όχι μόνο στην κατασκευή κτιρίων, αλλά και στην κατασκευή ηλιακών συλλεκτών. Εκτός από το ελάχιστο πάχος του, είναι ένα πολύ εύκαμπτο και ισχυρό υλικό, ιδιαίτερα ανθεκτικό στις μηχανικές ενέργειες και εύκολο στην εγκατάσταση.
- Στην κατασκευή ηλιακών συλλεκτών διπλού σωλήνα προκειμένου να απομονωθεί η σύνδεση μεταξύ του πίνακα και της δεξαμενής αποθήκευσης νερού.
- Επιστρώσεις οξειδίου του τιτανίου από νανοσωματίδια, για επίστρωση και προστασία σωλήνων , το οποίο βελτιώνει την αποτελεσματικότητα και τη διάρκειά τους και τα προστατεύει από τη δράση εξωτερικών παραγόντων όπως οι κακές καιρικές συνθήκες, οι υπεριώδεις ακτίνες και άλλα είδη μηχανικών ενεργειών. Το οξείδιο του τιτανίου έχει πολύ καλές ιδιότητες ως φωτοκαταλύτης και προστατεύει τον σωλήνα από οποιαδήποτε εξωτερική επιθετικότητα.
- Κατασκευή φωτοβολταϊκών ηλιακών συλλεκτών με κυψέλες από αερογέλη γραφενίου, δεδομένης της υψηλής απόδοσης του απορροφώντας όλο το ηλιακό φως και της καλής του απόδοσης ως φωτοευαίσθητο υλικό, διευκολύνοντας τη συναρμολόγηση και εγκατάσταση του ίδιου καθώς είναι ελαφρύ υλικό, αυξάνοντας την ωφέλιμη ζωή του και βελτιώνοντας την απόδοση και την απόδοσή του και μειώνοντας το κόστος για την επιχείρηση
- Κατασκευή καλωδίων σύνδεσης σε ηλιακούς συλλέκτες υψηλής απόδοσης, λόγω του χαμηλότερου ρυθμού αγωγιμότητας του airgel, καθιστώντας το πολύ χρήσιμο και ιδιαίτερα σε ηλιακές εγκαταστάσεις.
Είναι ένα εξαιρετικά ισχυρό, ελαστικό υλικό και οι αναρίθμητες και εκπληκτικές του ιδιότητες το έχουν κάνει γνωστό ως το όνομα του"Θαυματουργό υλικό". Χαιρετίστηκε από πολλούς ειδικούς ως το συστατικό που θα φέρει επανάσταση στα ηλεκτρονικά, αναμένεται επίσης να φτάσει στην αρχιτεκτονική και τη μηχανική για να εκθρονίσει το πανίσχυρο σκυρόδεμα και ακόμη και τον πιο σκληρό χάλυβα.
Το παρακάτω βίντεο εξηγεί μερικές από τις πιο σημαντικές εφαρμογές του γραφενίου:
Εκτός από αυτές τις εφαρμογές, το πεδίο των νανοτεχνολογίας παρουσιάζει πολλά άλλα που μπορούν να εφαρμοστούν στην κατασκευή, τα οποία μπορούν να μας βοηθήσουν να βελτιώσουμε την ποιότητα του τελειωμένου κτιρίου καθώς και ότι μπορεί να είναι ενεργειακά αποδοτικό και πάνω από όλα να σέβεται το περιβάλλον.
Μερικά από τα δικά του εφαρμογές γραφενίου Αποσκοπούν στη βελτίωση της θερμομόνωσης των κτιριακών περιβλημάτων με ελάχιστα πάχη (βλ. άρθρο για τους τύπους και τις ιδιότητες των μονωτικών υλικών), στην κατασκευή υλικών ή κραμάτων ανθεκτικών στη διάβρωση, που δεν σκουριάζουν, ανθεκτικά, ανθεκτικά στη δράση φωτιά, υγρασία, ευκολία συντήρησης και καθαρισμού κ.λπ.
… .
Σύνδεσμοι ενδιαφέροντος:
- Καινοτόμα υλικά. Πού να κοιτάξουμε;
- Ζωή και οικολογική αστικοποίηση.
- Θέρμανση και ψύξη με φύκια.
- Φυσικό φως και φωτισμός.
- Κτήριο Green Lighthouse της Δανίας.
- Το πλαστικό στη σημερινή αρχιτεκτονική.
… .
Άρθρο που ετοιμάστηκε από Χοσέ Λουίς Μορότε Σαλμερόν (Τεχνικός Αρχιτέκτων - Υπεύθυνος Ενέργειας) Πρόσβαση στην ιστοσελίδα της ΕΔΩ, σε συνεργασία μεOVACEN.
