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Nanotecnología en la Construcción Verde

Por la Voluntad Soutter

Temas Revestidos

Introducción
Nano-Cemento
Materiales Que Aíslan
Capas Nano-Aumentadas
Generación de la Energía con BIPV
Nanotecnología en el Alumbrado
Conclusión
Referencias y Lectura Adicional

Introducción

La Construcción es una industria global masiva, con una huella ambiental muy alta - solamente el transporte y las industrias agrícolas tienen emisiones de gases de efecto invernadero anuales más altas. Muchos protagonistas en el sector de la construcción están activando hacia un futuro más sostenible, adoptando los nuevos materiales y las nuevas técnicas.

Hay oportunidades sin obstrucción para la nanotecnología en este movimiento sostenible de la construcción, y muchas compañías están comenzando a aprovecharse de las propiedades nuevas de nanomaterials para desarrollar el producto de limpieza de discos, una construcción más económica de energía. Sin Embargo, a partir de con todo la nanotecnología no ha hecho un impacto importante en el sector de la construcción.

Nano-Cemento

Desde hace bastante tiempo, los materiales tales como cenizas volantes, las escorias y otros materiales de desecho de la industria se han utilizado como rellenadores en la producción del cemento. Así como proporcionar a una buena manera de reutilizar este desecho en grandes cantidades, los cementos usando estos materiales han demostrado a menudo propiedades mecánicas mejoradas, una mejor resistencia de escoriación, y otras ventajas.

Estas propiedades son debidas en parte a la naturaleza del nanoscale de las partículas en la ceniza y la escoria - particularmente, la dependencia de la talla de partícula que entra en el juego con nanomaterials puede tener un efecto grande sobre las propiedades a granel del material. La Investigación ha mostrado que controlar la talla de la composición y de partícula de los nanoadditives para el cemento puede ayudar a producir los materiales con las propiedades ventajosas.

Los nanoparticles del bióxido de Silicio y del óxido de hierro preocupación se han mostrado para tener un efecto ventajoso sobre la fuerza compresiva y la fuerza flexural de cementos, y también aceleran el proceso de la hidración. La Fabricación del cemento tan fuerte como sea posible reducirá la cantidad necesaria en el edificio, llevando a una construcción más eficiente. La fabricación del Cemento es un proceso altamente intensivo en energía, haciendo tan la mayor parte del cemento se produce que es muy importante en la construcción sostenible.

Este vídeo del Instituto de Tecnología de Stevens explica el uso de los nanoparticles del sílice de modificar las propiedades del cemento. Tiempo De Ejecución - minuto del 1:29

Nanomaterials Que Aíslan

Los Nanomaterials diseñados para el uso como aislante en edificios son ya disponibles en el comercio. Las propiedades únicas de nanomaterials pueden ofrecer el funcionamiento aumentado acoplado con las propiedades útiles adicionales no disponibles de los materiales convencionales.

Los Aerogeles son los macizo nanoporous que son increíblemente ligeros - el alrededor 95% de su volumen es tomado por el aire. Esto hace les los materiales que aíslan muy buenos (2-3 veces más efectivos que los materiales de aislante convencionales), pero también los medios que pueden ser translúcidos. Los Aerogeles están disponibles con la diapositiva del hasta 75%, para el uso como aislante en paredes, ventanas, o claraboyas translúcidas. Ningún otro tipo de material puede proporcionar a tal de alto nivel del aislante mientras que sigue siendo translúcido.

Capas Nano-Aumentadas

Las capas de la película Fina pueden agregar funciones valiosas en a las paredes y a las ventanas que son tradicionalmente puramente estructurales. Pueden mejorar la huella de la energía del edificio, hacen el ambiente interior más cómodo, e incluso mejoran el aspecto del edificio.

Las capas de Nanoscale de acero inoxidable pueden absorber la luz infrarroja - cuando están aplicada a las cortinas o a las persianas, éstas pueden bloquear calor así como la luz del sol, y ayudan a bajar las temperaturas ambiente, reduciendo la necesidad del aire acondicionado costoso.

Algunas compañías, como Saflex y 3M, están fabricando los nanofilms para las ventanas que absorben energía térmica, reduciendo la cantidad de calor que entre en el edificio. Los nanofilms también reducen la cantidad de radiación ULTRAVIOLETA perjudicial que puede pasar a través del cristal.

Las Capas de nanoparticles2 de TiO y de otros materiales en las superficies exteriores de un edificio pueden producir un efecto autolimpiador. Esto puede guardar las superficies de cristal y concretas limpias con mantenimiento mínimo, y reduce la corrosión de metales como el acero inoxidable.

Generación de la Energía con BIPV

Ir a un paso más allá que la reducción del uso de la energía, nanotecnología está activando el revelado de los paneles fotovoltaicos solares de la película fina, que pueden generar activamente la electricidad para el uso en un edificio sin tomar ninguna pista adicional con photovoltaics edificio-integrado avanzado (BIPV).

La Energía solar tiene el potencial de ser la fuente principal de la electricidad en zonas urbanas, si la superficie de edificios grandes puede ser explotada. Las barreras principales a esta situación se pueden superar por los nanomaterials.

las células solares Silicio-Basadas son demasiado costosas e ineficaces ser adoptado en tal gran escala. Los Nanomaterials impulsarían abajo del costo de la materia prima de photovoltaics para hacerlas más accesibles, así como para permitir que a película ultrafina las capas fotovoltaicas sean desarrolladas que pueden revestir las paredes e incluso las ventanas de un edificio sin afectar a su aspecto.

Nanotecnología en el Alumbrado

El Alumbrado contribuye mucho a la electricidad usada en edificios. La iluminación Convencional también produce el calor, que puede agregar importante a la energía usada en el enfriamiento de un edificio.

Los avances de la Nanotecnología están produciendo las soluciones del alumbrado que quitan estas ediciones. El LED Muy eficiente puede salvar enormes cantidades de electricidad, y los disipadores de calor nanostructured pueden asegurarse de que tirante frescos y corrida para el fragmento completo de su curso de la vida.

La tecnología de OLED (LED Orgánico) se utiliza ya comercialmente, sobre todo en visualizaciones de la pequeña escala. Pues la tecnología se convierte, sin embargo, llegará a ser posible utilizar OLEDs para encenderse - éste dará lugar a ahorros de la energía enormes, y cambia totalmente la manera que la iluminación se utiliza como herramienta de diseño en la construcción.

OLEDs se construye de las películas acodadas del nanoscale de las pastas orgánicas que emiten la luz cuando una corriente se pasa a través de ellas. Pueden ser aplicadas a la superficie de cualquier material, e incluso ser hechas transparentes. Esto podría llevar a cualquier superficie u oponerse siendo utilizado pues una fuente de luz - incluso las ventanas podrían contener una capa transparente de OLED que podría imitar las calidades de la luz natural en la noche.

Conclusión

La Nanotecnología tiene mucho para ofrecer el sector de la construcción mientras que se mueve hacia un futuro más sostenible.

Las estructuras Eficientes y menos carbón-intensivas, acopladas con elegante, ponen verde diseño y la generación de energía solar edificio-integrada hará un impacto importante en las consecuencias para el medio ambiente de edificios grandes particularmente, y mejora la opinión de la industria en el público en general.

Referencias y Lectura Adicional

 

Date Added: Sep 12, 2012 | Updated: Jan 29, 2013

Last Update: 29. January 2013 05:38

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