|
За последние годы нанотехнологии совершили грандиозный прорыв во многих областях современной жизни, начиная с телекоммуникаций и заканчивая медициной. Достойное применение нашлось для них и в сфере строительства.
А именно, использование нанотехнологий позволяет строить здания, способные простоять 300-400 лет.
Практически пятая часть строительных компаний экономически развитых стран мира пользуются в своей работе материалами, полученными с использованием нанотехнологий. Важно проанализировать развитие зарубежных нанотехнологий и изучить возможности их применения в строительной отрасли России.
Нанотехнологии позволяют наделять обычные строительные материалы невиданными ранее свойствами. Одним из направлений в разработках является применение ультрадисперсных, наноразмерных частиц в процессе создания высокопрочных и долговечных бетонов. Бетон, произведенный с применением наночастиц, способен прослужить до 500 лет и может быть использован для строительства небоскребов, большепролетных мостов, защитных сооружений для атомных реакторов и др. Изыскания науки в области наномодификаций металлов и сплавов дали возможность получить такие материалы, как высокопрочная сталь, не имеющая аналогов по прочности и вязкости. Этот материал применим при возведении гидротехнических и дорожных объектов.
Стальные конструкции, имеющие композитное и полимерное нанопокрытие, обладают значительной стойкостью к коррозии и, следовательно, будут иметь значительно больший срок службы, даже при работе в агрессивной среде.
Современными материалами, созданными посредством нанотехнологий и имеющими применение в строительстве являются новые краски, лаки и эмали, а также теплоизоляционные материалы. Заслуживают особого внимания и конструкционные композиты – материалы, имеющие полимерную металлическую или керамическую матрицу. В качестве примера можно привести углепластик, представляющий собой композит с полимерной матрицей и углеволокном.
Вильгельм Бартлотт (немецкий ботаник) заметил, что лепестки лотоса покрывает воскообразное вещество, вырабатываемое растением и делающее его неуязвимым для действия воды. Китайскими учеными был сымитирован этот эффект посредством нанопокрытия, которое было использовано при возведении в Пекине здания Большого национального театра. Благодаря этому покрытию купол из стекла и титана, имеющий яйцеобразную форму, не подвергается загрязнению и не смачивается осадками. По мнению экспертов, в ближайшие годы большую перспективу для применения в строительстве имеют водонепроницаемые фасадные краски, созданные с применением нанотехнологий.
Чрезвычайно актуальным направлением в строительстве, использующем нанотехнологии, является энергосбережение. Например, накапливающие солнечную энергию полупрозрачные нанопокрытия, которые были созданы в центре науки и нанотехнологий в Шанхае. А также, работающие как солнечные батареи и снижающие расход электроэнергии пленки, которые нанесены на окна и стены зданий. Уникальными свойствами обладают прозрачные наногели, которые открыл Сэмюэль Кистлер. Широта их применения обусловлена высокими звуко- и теплоизоляционными характеристиками.
Инновационным является и покрытие Cool-Colors, применяемое для защиты от инфракрасного излучения окон из ПВХ. Особые пигменты пленки способствуют отражению до 80% тепловых лучей, что предотвращает перегрев конструкции окна и всего помещения, продлевая при этом срок службы оконной рамы и снижая затраты связанные с кондиционированием помещений.
В числе успешных проектов, реализованных российскими ученными, стоит создание нанокомпозитных труб, превосходящих аналоги своими эксплуатационными характеристиками наряду с невысокой стоимостью. Нельзя не отметить и строительную стеклопластиковую композитную арматуру, являющуюся альтернативой стальному аналогу, поскольку обладает высокой прочностью, химической стойкостью, малым удельным весом, низкой теплопроводностью, диэлектрическими и антикоррозийными свойствами.
Современные материалы, изготовленные при помощи достижений науки в области нанотехнологий, имеют успешное применение в строительной отрасли. Динамичность развития нанотехнологий и их характер дают надежду на то, что Россия преодолеет образовавшееся отставание в этой сфере.
|
