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緑の構築のナノテクノロジー

意志 Soutter によって

カバーされるトピック

導入
Nano セメント
絶縁体
Nano 高められたコーティング
BIPV のエネルギー生成
照明のナノテクノロジー
結論
参照および深い読み

導入

構築は非常に高い環境の足跡の大きく全体的な企業、です - 交通機関におよび農業の企業だけより高い年次温室効果ガスの排出があります。 建築工業の多くの重要人物は持続可能な未来の方に押しま、新しい材料および新しい技術を採用します。

この支持できる構築の動きのナノテクノロジーのための明確な機会があり、多くの会社は洗剤、よりエネルギー効率が良い構築を開発するのに nanomaterials の新しい特性を利用し始めています。 ただし、現在でけれどもナノテクノロジーは建築工業の重大な影響を作りませんでした。

Nano セメント

随分長い間、フライアッシュのような材料、企業からのスラグおよび他の廃物はセメントの生産で注入口として使用されました。 これらの材料を使用してこの大量の無駄を、セメントは頻繁に再使用するよい方法の提供と同様、改良された機械特性、よりよい摩耗抵抗およびずっと他の利点を示しています。

これらの特性は灰およびスラグの粒子の nanoscale の性質が一部には原因です - 特に、 nanomaterials と始まる粒度への依存は材料のバルク特性に対する大きい効果をもたらすことができます。 研究はセメントのための nanoadditives の構成そして粒度を制御することが有利な特性が付いている材料を作り出すのを助けることができることを示しました。

二酸化ケイ素および酸化鉄の nanoparticles は迷惑セメントの耐圧強度そして flexural 強さに対する有利な効果をもたらすために示されまた水和プロセスを加速します。 セメントをできるだけ強くさせることはより効率的な構築の原因となる建物で必要とされた量を減らします。 セメントの作成はそうの支持できる構築で非常に重要作り出されるセメントをできるだけ利用する非常にエネルギー集中プロセス、です。

スティーヴンスの技術協会からのこのビデオは無水ケイ酸の nanoparticles の使用をセメントの特性を修正する説明します。 実行時間 - 1:29 分

絶縁の Nanomaterials

建物の絶縁体として使用のために設計されている Nanomaterials は既に商用化されています。 nanomaterials の一義的な特性は慣習的な材料から使用できない追加有用な特性とつながれる高められたパフォーマンスを提供できます。

エアロゲルは非常に軽量の nanoporous 固体です - ボリュームのおよそ 95% は空気によってとられます。 これは半透明でもいいまた平均それらに非常によい絶縁体 (2-3 慣習的な絶縁材より有効倍) を、します。 エアロゲルは半透明な壁、 Windows、または天窓で絶縁体として使用のために 75% まで過透性と使用できます。 半透明に残る間他のタイプの材料は絶縁体のそのような高レベルを提供できません。

Nano 高められたコーティング

薄膜のコーティングはに従来全く構造である Windows および壁の貴重な機能性を追加できます。 それらは建物のエネルギー足跡を改善してもいく内部の環境をより快適にさせ、そして建物の出現を改善します。

ステンレス鋼の Nanoscale のコーティングはカーテンかブラインドに適用されたとき赤外線ライトを吸収できます、これらは太陽からの熱、またライトを遮ることができ高い空気調節のための必要性を減らす室温を下げるのを助けます。

ある会社は、 Saflex および 3M のような、建物を入力する熱の量を減らす熱エネルギーを吸収する Windows のための nanofilms を製造しています。 nanofilms はまたガラスを通ることができる有害な紫外線放射の量を減らします。

建物の2 外面の TiO の nanoparticles そして他の材料のコーティングは自動クリーニング式効果を作り出すことができます。 これは最小の維持ときれいなガラスおよび具体的な表面を保つことができステンレス鋼のような金属の腐食を減らします。

BIPV のエネルギー生成

エネルギー使用法の減少より一歩先行ってナノテクノロジーは高度の建物統合された photovoltaics によって追加土地をとないで実行中に建物の使用のための電気を生成できる薄膜の太陽光起電パネルの開発を可能にしています (BIPV)。

大きい建物の表面積が開発することができれば太陽エネルギーに都会の電気の主要なもとである潜在性があります。 この状態への主要な障壁は nanomaterials によって克服することができます。

ケイ素ベースの太陽電池は非常に大規模で採用されるには余りにも高く、非能率的です。 _Nanomaterials 運転の下 basic 基本原料費用の photovoltaics させそれらもっとアクセス可能、また許極めて薄フィルム光起電コーティングあ開発でき覆壁および Windows の建物なし影響を与え彼等の出現。

照明のナノテクノロジー

照明は建物で使用される電気にずいぶん貢献します。 慣習的なつくことはまた建物の冷却で使用されるエネルギーにかなり追加できる熱を作り出します。

ナノテクノロジーの前進はこれらの問題を除去する照明解決を作り出しています。 非常に能率的な LEDs は莫大な量の電気を保存し nanostructured 脱熱器は確かめることができます寿命の完全な範囲のための涼しく、実行にとどまることを。

OLED (有機性 LED) の技術は小規模の表示で既に、本質的に商業的に使用されます。 しかし技術が成長するのでそれがつくことのために OLEDs を使用することは実行可能になる - これは巨大な省エネで起因し、完全につくことが構築でデザイン・ツールとして使用される方法を変更します。

OLEDs はライトを出す有機化合物の層にされた nanoscale のフィルムから流れがそれらを通して渡されるとき組み立てられます。 それらはあらゆる材料の表面に加えられ、透過に作ることができます。 これはあらゆる表面の原因となりか、または反対できまので光源 - 使用されます Windows は夜に自然光の品質をまねることができる透過 OLED の層を含むことができます。

結論

持続可能な未来の方に移動すると同時にナノテクノロジーに建築工業を提供する多くがあります。

スマートとつながれる効率的で、より少なくカーボン集中的な構造はデザインを緑化し、建物統合された太陽熱発電は大きい建物の環境影響の重大な影響を特に作り、一般大衆の企業の認識を改善します。

参照および深い読み

 

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

Last Update: 29. January 2013 05:37

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