Некоторые могут утверждать, что всем известные материалы, такие как: бетон, стекло и кирпич для строительства являются надежными и проверенными, для чего «изобретать велосипед». Но дело в том, что рост строительной отрасли по всему миру дает толчок химикам и научным исследователям в области защиты природы и окружающей среды для поиска и изобретения новых, более совершенных экоматериалов, которые позволят строить быстро, безопасно и без вреда для окружающей природы.

Также, разработка инновационных строительных материалов позволит архитекторам с легкостью воплощать самые смелые идеи, благодаря повышенной прочности, гибкости и долговечности этих материалов. Итак, ТОР-11 строительных материалов, которые навсегда изменят представление о том, каким может быть строительство в гармонии с природой.

№1 Графен

Хотя это не новый материал и до 2011 года графен считалось нецелесообразным использовать в строительстве так как его получение было достаточно трудоемким и дорогостоящим в промышленных масштабах.

Но позже, было научно доказано, что и для строительной отрасли это инновационный материал, поскольку он невероятно легкий, прочный и жесткий.

Графен обладает в 100 раз более высокой электропроводностью, чем кремний, используемый сегодня в солнечных батареях. Он в 200 раз прочнее, чем сталь, и в шесть раз легче. Он практически прозрачный, так как поглощает только два процента света. Он не пропускает газы, даже такие легкие как водород или гелий.

Оксид графена быстро удаляет радиоактивные вещества из загрязненной воды, утверждают исследователи из МГУ им. Ломоносова и американского Университета Райса. Микроскопические, толщиной в атом хлопья этого материала быстро связываются с естественными и искусственными радиоизотопами и конденсируют их, превращая в твердые вещества. Необыкновенная кристаллическая структура графена, в будущем позволит создавать невероятно компактные водоочистные сооружения и сооружения для опреснения воды.

Потенциально, его можно комбинировать с традиционными материалами для создания балок прочнее, чем бетон и кабелей с невероятно высокими тепло- и электропроводными свойствами, утеплителя с графеновым напылением, что позволит создавать более впечатляющие инновационные конструкции.

№2 Алюминиевая пена

Cymat Technologies создал алюминиевые пенопластовые панели, впрыскивая воздух в расплавленный металл. Как только металл охлаждается и затвердевает, материал образует вокруг карманы с воздухом, с высоким соотношением прочности к массе. У алюминиевой пены есть декоративные качества, она очень легкая, не подвергается коррозии и может быть переработана на 100%.

№3 3D-песчанниковый принтер

Архитекторы Майкл Хансмейер и Бенджамин Дилленбургер создали этот цифровой гротескный грот с использованием 3D-песчанниковый принтера, расширяя границы 3D-печати.
Обладая интересными структурными свойствами и позволяя создавать формы, которые практически невозможно было бы вылепить без современных технологий, 3D-песчанниковый принтер, также открывает новую границу в ремонте каменной скульптуры. Используя эту технологию, реставраторы смогут, например, ремонтировать и реконструировать фрески или скульптуры горгулий по бокам зданий и церквей.

№4 Кирпичи из смога пыли

Китайский любитель-исследователь в течении 100 дней собирал пекинский смог для своего символического проекта. То, что он получил в конце проекта, была смесь «пыли и смога», которая весила около 100 граммов. Перемешал с глиной, чтобы сделать кирпич, который весит несколько килограммов. В принципе, его кирпич почти не отличается от обычных, признал он. Но по его задумке это просто символ. «Я не занимаюсь научными исследованиями, просто хочу показать всему сообществу, что это просто – объединить очищение воздуха и строительство новых архитектурных сооружений», – сказал он. Следующим шагом, является предоставление новых кирпичей из «смога и пыли» строительной площадке и превращение их в новое здание в Пекине.

№5 Синтетическая бальза

Древесина Бальса полезна благодаря своей жесткости, несмотря на невероятно легкий вес; однако его трудно производить и, следовательно, дорого. Тем не менее, команда исследователей из Гарвардского университета сумела создать сотовые композиционные материалы с беспрецедентным весом и жесткостью, которые могли бы заменить его.

Для создания синтетической замены использовались термореактивные смолы на основе эпоксидной смолы и технологии 3D-экструзии. Исследователи использовали эти методы для создания «сотового» эффекта в эпоксидных материалах из углеродного волокна.

Конечный результат – это то, что потенциально может полностью заменить древесину бальзы. Это не только дешевле, но и устраняет проблемы, с которыми древесина сталкивается с нерегулярными зернами, которые затрудняют использование в прецизионных структурах.

№6 Бамбуковый «железо»бетон

Бамбук – это прочный, легкий материал, который долгое время использовался в традиционном строительстве в Азии – особенно для таких применений, как строительные леса.

Швейцарский федеральный институт технологий в Цюрихе разработал инновационный способ использования нового материала: в качестве замены стальной арматуры в бетоне.

Материал представляет собой смесь из бамбуковых волокон и органической смолы, бамбук не будет разрушаться или гнить. К тому же, данный материал поглощает большое количество СО2. Некоторый бамбук выдерживает тонны давления на квадратный сантиметр. Благодаря своей гибкости, бамбуковые структуры выдерживают ураганные ветра очень большой мощности.

№7 Биологически восприимчивый бетон

Владельцы зданий тратят огромные деньги каждый год на то, чтобы их фасады были чистыми и свободными от мха. Но что, если культивировать эти микроорганизмы вместо того, чтобы бороться с ними?

Идея биологически восприимчивого бетона BiotA Lab, была разработана для стимулирования роста мха в отдельных областях. С небольшим количеством воображения, это может стать жизнеспособной альтернативой крупным зеленым стенам, которые часто могут быть дорогими в уходе и содержании.
Данный вид бетонных конструкций подразумевает небольшое и недорогостоящее обслуживание, при этом споры будут реагировать, а мох снова расти, являясь отличным природным утеплителем.
Толстый слой мха способен сохранять и задерживать в себе радиоактивные вещества, что позволяет окружающей природной среде развиваться по своим законам, не мутировать.

Благодаря своей способности впитывать и удерживать большой объем влаги моховидные растения занимают не последнее место в естественной регулировке водного баланса. Как и другие представители царства растений, мхи активно поглощают углекислый газ и выделяют кислород, выступая неотъемлемым участником восстановления земной биосферы.

№8 Плетеная микробная целлюлоза

ЕcoLogicStudio и Urban Morphogenesis Lab, изучали различные способы выращивания микробной целлюлозы.

Этот материал представляет собой симбиозную смесь бактерий, дрожжей и других микроорганизмов, а исследовательские группы разработали способ манипулирования ими в слоистых структурах – форме биопластики. Практические приложения для строительства зданий все еще находятся в стадии разработки, но команды научных работников подробно изучают вопрос о том, можно ли включить микробную целлюлозу в строительные фасады или в создание плитки, дабы минимизировать процессы выброса вредных веществ при производстве последних.

№9 Стабилизированная почва

В развитых странах, мы принимаем ровное, стабильное дорожное покрытие как должное. Но в развивающемся мире это не всегда так.

Американская фирма Aggrebind, создала акриловый полимер, который в сочетании с водой может эффективно связывать пыль и стабилизировать почву на месте, обеспечивая безопасность и защиту любых видов грунтовых дорог. Не требуется цемент или чрезмерно тяжелая и специализированная техника, что делает его жизнеспособным решением для более бедных стран.
Aggrebind прогнозирует, что прокладка таких дорог снизит стоимость дорожного строительства на 60 %, при учете использования труда местных рабочих в этом процессе.

№10 Прозрачная древесина

Учёные из США разработали уникальный материал — прозрачную древесину, которая пропускает свет и одновременно прочнее стекла. В будущем новая технология сможет заменить стекло и пластик и существенно изменить технологии в строительстве.

Это древесина, но не такая, какой мы ее привыкли представлять. Исследователи нашли способ убрать лигнин из дерева и заменить его синтетическим полимером, что позволило сделать полосу толщиной 1 мм прозрачной на 85%.

В результате из обычной древесины получился материал повышенной прочности, с электропроводностью ниже, чем у стекла, одновременно сохранивший способность к биоразложению, чего нельзя сказать о пластике.

Материал сохраняет пористую естественную структуру, которую можно заполнить газом или жидкостью для получения нужных дополнительных свойств. Таким образом «прозрачному дереву» можно найти довольно широкое применение.

№11 Фасады, нейтрализующие смог

Ученые усиленно ищут архитектурные решения нейтрализации наиболее опасных разновидностей загрязняющих воздух веществ. Высокотехнологичные инновации, включая использование содержащих двуокись титана (TiO2) материалов, предоставляют “зеленому строительству” новые средства.
Больница имени Мануэля Геа Гонсалеса в Мехико сооружена по проекту Elegant Embellishments, архитектурной компанией со штаб-квартирой в Берлине. Компания разрабатывает облицовочные панели, очищающие воздух с помощью TiO2. Американский архитектор и содиректор Elegant Embellishments – Аллисон Дринг в выступлении на конференции “Технологии, развлечения, дизайн” (TEDx talk) объяснила основной принцип действия этих панелей. Модули собраны таким образом, чтобы обеспечить максимальное движение воздуха через покрытую двуокисью титана поверхность. Улучшить окружающую среду на молекулярном уровне, сочетая химические способы очистки воздуха и отличный дизайн, – в этом видят свою задачу Дринг и ее отвечающий за дизайн партнер Даниэль Швааг.
Использовавшийся в отбеливающих солнцезащитных кремах и в красках, TiO2 был впервые применен для архитектурных целей десять лет назад, когда производитель цемента Italcementi Group изобрел “самоочищающийся цемент”. Сделанное вскоре после этого открытие о том, что двуокись титана очищает воздух, расширило сферу его применения на “зеленое строительство”.

Двуокись титана является фотокаталитиком, а это значит, что ее качества проявляются под воздействием солнечного света. Ультрафиолетовое излучение выступает катализатором химической реакции между TiO2 и вредными поллютантами, такими как оксид азота и твердые частицы, в результате которой, загрязняющие воздух газы и органические вещества расщепляются на менее вредные составляющие.

Информация предоставлена ресурсами:
wwwconstructionnews.co.uk
wwwweburbanist.com

Інші новини