تحقیق ومقاله مطالعه و بررسی موردی نقش فناوری نانو و نانو مواد در معماری سبز

مقاله با عنوان رابطه بین کاربرد نانو مواد و کاهش مصرف انرژی

• مقدمه

فناوری نانو مواد (مصالح ساختمانی) دارای پتانسیل زیادی برای تطابق با محیط زیست ساخته شده است. فناوری نانو در حال حاضر در تولید مصارف روزانه انسانها نظیر البسه، مواد آرایشی، ابزارها، انواع پوششها و عایق ها، پزشکی و … بکار گرفته شده است. مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن (طول و عرض و ضخامت) زیر 100 nm (نانو متر) باشد تعریف شده اند. یک نانو متر یک هزارم میکرون یا حدود 000/100 برابر کوچکتر از ضخامت موی انسان است. خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نانو (در شکل و فرم های متعددی که وجود دارند از جمله ذرات، الیاف، گلوله و غیره) در مقایسه با مواد میکروسکوپی نوع دیگر تفاوت اساسی دارند. تغییرات اصولی که وجود دارد نه تنها از نظر کوچکی اندازه بلکه از نظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می باشد.  فناوری نانو در صنایع ساختمان نقش بسزایی یافته است. در این راستا بیشترین سهم را عایقها، انواع لوله های مصرفی در ساختمان، شیشه و بتن ایفا می کنند.

• مبانی نظری نانو مواد

معماری ارگانیک که توسط فرانک لوید رایت به عنوان سازگاری ساختار ساختمان ها بر اساس قرارگیری در طبیعت تعریف شده، امروز در قالب معماری پایدار و افق جدید آن، نانوتکنولوزی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. رایت بر این عقیده بود که شکل معماری باید از بطن طبیعت اشیاء به وجود آید و هر شیء نیز به نوبه خود دارای یک زبان خاص برای تکلم و بیان احساس می باشد. به طور مثال تناسبات، چیدمان و بافت آجرخانه، گستردگی بر روی افق را در یک زمین وسیع نشان می دهد. آجر پخته شده از طبیعت برآمده است و دوباره به آن باز می گردد. حال زمانی را تصور کنید که مصالح تشکیل دهنده خانه به قدری کوچک باشد که تنها با چشم مسلح دیده شود، آنگاه تصور کنید که ارتباط بین اشکال، انسان و محیط چگونه تغییر خواهد کرد.

از آنجا که با استفاده از دستاوردهای نانو تکنولوژی یک شیء، ساختمان در زمان ها و مکان های مختلف می تواند رفتارهای متفاوتی از خود نشان دهد، سخت و غیر قابل انعطاف و یا نرم و سیال، تئوری های شناخت مواد به طور کلی دگرگون می شوند.

در این بخش به خلاصه ای از کاربردهای برخی از نانو موادهای مورد استفاده در ساختمان سازی پرداخته و سپس علت انتخاب موضوع مطالعه آماری این مقاله در رابطه با کاربرد نانو مواد در صرفه جویی مصرف انرژی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

2-1 مواد نانو کمپوزیت

مواد نانو کمپوزیت بر پایه پلیمر (ماتریس پلیمری) اولین بار در سالهای 70 معرفی شده اند که از تکنولوژی سول- ژل (Sol-Gel) جهت انتشار (Disperse) دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده است. هرچند تحقیقات انجام شده در دو دهه گذشته برای توسعه تجاری این مواد توسط شرکت تویوتا در ژاپن در اواخر سالهای 80 صورت گرفته است ولی رشته نانو کمپوزیت پلیمر هنوز در مرحله جنینی و در آغاز راه می باشد. در این شرایط نانو آلومینا، بهترین ساختار نانوئی است که افق جدیدی را در صنعت سرامیک نوید می دهد. زیرا کاربرد این مواد پدیده ای است که از نظر مکانیکی، الکتریکی و خواص حرارتی به طور مناسب دارای تعادل بوده و در رشته های مختلف کاربرد دارد.

بازدیدها: 11