Grafén a jeho aplikácie v stavebníctve či architektúre

Grafén v architektúre a stavebníctve

Medzi rôzne materiály, ktoré formujú novú technologickú a inovatívnu éru stavebného sektora, patrí grafén, ktorý nepochybne navrhuje nanotechnologickú revolúciu aplikovanú na energetickú efektívnosť novej modernej architektúry.

Jeden z prvých projektov, ktorý bol predstavený na základe a kompozitný materiál grafénu Práve Mrakodrap Hydra (Cover Image) od srbského multidisciplinárneho štúdia v zložení Miloš Vlastič, Vuk Djordjevič, Ana Lazovic, Milica Stankovic bol ocenený v architektúre na cenách EVOLO.

Bol určený, vzhľadom na vysokú tepelnú a elektrickú vodivosť tohto materiálu, navyše jeho veľká odolnosť prevyšuje dvestokrát oceľ, zachytávajú energiu vyrobenú počas elektrických búrok a ukladajú vyrobenú energiu do megabatérií umiestnených v spodnej časti budovy.

Budúce alebo nie, možnosti materiálu, ktorý prináša revolúciu v oblasti technológie a rôznych aplikácií, ktoré môže mať, sa už môžu prejaviť.

Neskôr sa objavil koncept „Graphene Loft“ (Od štúdia Arketiposchile - Viac informácií … TU) Odlišná forma od tradičnej, zlepšujúca sa použitie konštrukčných prvkov s použitím tvaru šesťuholníka ako základne a pevnosti grafén a jeho aplikácie ako hlavný materiál.

Môžeme uznať, že grafén bude materiálom budúcnosti. Najnovšie štúdie realizované niektorými európskymi univerzitami umožnili získať materiály, ktoré výrazne zlepšujú výkon solárnych kolektorových článkov a ich účinnosťV dôsledku týchto výskumov bolo možné získať materiály, ako je grafénový aerogél, ktorý sa vyznačuje tým, že je ľahký a vysoko účinný materiál ako tepelná izolácia.

Štúdia Univerzity UCAM demonštruje účinnosť tohto inovatívneho materiálu proti stavebné aplikácie ako betón. Viac sa dočítame v článku TU … «najbezprostrednejšia a najpotrebnejšia aplikácia je: že v pilieroch, rúrach, cestách, betónových múroch a priehradách, prvkoch, ktoré si časom vyžadujú väčšiu trvanlivosť, zníži táto prísada použitie cementov. silne znečisťovať, čo je dobré pre životné prostredie a zmení tradičný proces výstavby materiálov betónom.

Vlastnosti grafénu.

Veľký vodič elektriny: Ďaleko presahuje vlastnosti materiálov, ktoré zvyčajne používame, ako je meď, a vyžaduje menej elektriny na prepravu energie v porovnaní s inými materiálmi, ako je kremík, takže grafén je schopný generovať elektrickú energiu zo slnečnej energie.
Obrovská tvrdosť. Je to materiál asi 200-krát tvrdší ako oceľ a možno ho prirovnať k materiálu diamantu. Preto hovoríme o tom, že je odolný voči opotrebovaniu a schopný znášať vysoké zaťaženie.
Veľká flexibilita Má veľkú elasticitu, vďaka čomu je tvarovateľný materiál, čo umožňuje širokú škálu aplikácií.
Môže reagovať s inými látkami. Táto vlastnosť umožňuje vytvárať nové materiály od ich pôvodnej štruktúry s možnosťou rozšírenia jeho aplikácií.

Aj podľa výskumu tímu španielskych vedcov dokáže absorbovať všetko svetlo vo svojej atómovej monovrstve, pričom dokáže zachytiť svetlo rôznych farieb, vďaka čomu je ideálny pre vývoj fotosenzorických materiálov na použitie vo vysokoúčinných fotovoltaických solárnych kolektoroch, pretože kolektory, ktoré sa v súčasnosti vyrábajú, sú vyvinuté s polovodičovými materiálmi, ako je kremík, takže dokážu zachytiť a absorbovať len časť prijatého infračerveného žiarenia zo slnka.

Grafén a jeho aplikácie v stavebníctve: Izolácia a vysokoúčinné zariadenia.

Medzi grafénové aplikácie V oblasti stavebníctva a najmä na zlepšenie energetickej hospodárnosti budov vynikajú tieto materiály z neho získané:

Grafénový aerogél, ktorý, keďže ide o najľahší a najefektívnejší materiál ako tepelná izolácia, umožňuje jeho aplikáciou získať vysokovýkonné riešenia na úsporu energie.
Ako izolácia sa môžu použiť dosky z grafénového aerogélu s hrúbkou asi 5 mm., pri ktorých hovoríme o oveľa menších hrúbkach ako klasické izolanty, čo umožní veľkú úsporu miesta a zlepšenie energetickej efektívnosti nielen pri výstavbe budov, ale aj pri výrobe solárnych panelov. Okrem minimálnej hrúbky je to veľmi pružný a pevný materiál, vysoko odolný voči mechanickému namáhaniu a ľahko sa inštaluje.
Pri výrobe dvojrúrkových solárnych panelov aby sa izolovalo spojenie medzi panelom a zásobníkom vody.
Povlaky nanočastíc z oxidu titánu na poťahovanie a ochranu rúrok , ktorý zlepšuje ich účinnosť a životnosť a chráni ich pred pôsobením vonkajších faktorov, ako sú nepriaznivé počasie, ultrafialové lúče a iné typy mechanických účinkov. Oxid titaničitý má veľmi dobré vlastnosti ako fotokatalyzátor a chráni trubicu pred akýmkoľvek vonkajším pôsobením.
Výroba fotovoltaických solárnych panelov s článkami vyrobenými z grafénového aerogélu, vzhľadom na jeho vysoký výkon tým, že absorbuje všetko slnečné svetlo a jeho dobrý výkon ako fotosenzitívneho materiálu, čo uľahčuje montáž a inštaláciu toho istého ako ľahkého materiálu, zvyšuje jeho životnosť a zlepšuje jeho účinnosť a výkon a znižuje náklady pre podnikanie
Výroba spojovacích káblov vo vysokoúčinných solárnych paneloch, kvôli nižšej vodivosti aerogélu, vďaka čomu je veľmi užitočný a najmä v solárnych inštaláciách.

Je to mimoriadne pevný, elastický materiál a jeho nespočetné a úžasné vlastnosti ho preslávili ako názov"Zázračný materiál". Mnohými odborníkmi oslavovaný ako zložka, ktorá spôsobí revolúciu v elektronike, očakáva sa tiež, že sa dostane do architektúry a inžinierstva, aby zosadil z trónu všemocný betón a dokonca aj tú najtvrdšiu oceľ.

Nasledujúce video vysvetľuje niektoré z jeho najdôležitejších aplikácií grafénu:

Okrem týchto aplikácií sa oblasť nanotechnológie predstavuje mnoho ďalších, ktoré je možné v stavebníctve uplatniť a ktoré nám môžu pomôcť zlepšiť kvalitu dokončenej stavby, ako aj to, že môže byť energeticky efektívna a predovšetkým ohľaduplná k životnému prostrediu.

Niektoré z jeho grafénové aplikácie Sú zamerané na zlepšenie tepelnej izolácie obvodových plášťov budov s minimálnymi hrúbkami (Pozri článok o typoch a vlastnostiach izolačných materiálov), výrobu materiálov alebo zliatin odolných voči korózii, ktoré nehrdzavejú, trvanlivé, odolné voči akčnému ohňu, vlhkosti, ľahkosť údržby a čistenia atď.

… .

Zaujímavé odkazy: