تعداد صفحات: ۵۹ | قابل ویرایش
فهرست
فناوری نانو چیست؟ ——————————————————————-۳
مقیاس نانو ————————————————————-۳
کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران(آسفالت)——————————-۴
کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان ————————————–۹
استفاده از فناوری نانو برای پیشگیری از ریزش پل‌ها ————————–۱۲
انقلاب فناوری‌نانو در معماری———————————————۱۴
فناوری نانو در تصفیه آب————————————————-۱۹
استفاده از فناوری نانو در ساخت سیمان ————————————۳۸
نانو تکنولوژی برای سیمان در حجم زیاد————————————۴۱
کاربرد مواد نانو در صنعت بتن———————————————۴۷
کاربرد فناوری نانو در زلزله———————————————–۵۲
فناوری نانو چیست؟
فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق میشود. معمولاًمنظور از مقیاس نانوابعادی در حدود ۱nm تا ۱۰۰nm می‌باشد. (۱ نانومتر یک میلیاردیم متر است).اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال ۱۹۵۹ زده شد.
در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.
کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران(آسفالت)
واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال ۱۹۷۴ بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می‌باشد، به کار برد.
در سال ۱۹۸۶ این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان : «موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو»بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق‌تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم‌ها ماشین‌های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.
تاریخچه
در سال ۱۸۷۰ یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت(Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را، که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال ۱۸۵۲ مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه ۴۵۱۴۹ متر مربع بود.یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: ”این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.“
با این حال، بر اساس تقاضای رو به‌رشد بازار، پیش‌بینی میشود پس از ۱۳۷ سال (در سال ۲۰۰۷) بازار آسفالت- قیر معدنی به ۱۰۷ میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانه‌ای از رشد این محصولات در آینده، چندی است که کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است.
به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال ۱۹۶۰ است.در سال ۲۰۰۵ ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر می‌رسید. بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.
کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان
طبق برآوردهای انجام شده تجهیزات ساختمانی سالانه ۱۰۰۰ میلیارد دلار درآمد ایجاد می‌نمایند. صنعت مربوط به تجهیزات ساختمانی یکی از صنایعی است که فناوری نانو و نانومواد می‌توانند در آن کاربرد وسیعی داشته باشند.
در حال حاضر فناوری نانو در برخی محصولات و تجهیزات ساختمان‌سازی مانند پنجره‌های خود تمیزشونده و صفحات خورشیدی منعطف برای رنگ‌آمیزی ساختمان‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته کاربردهای بسیاری؛ مانند بتن‌های خود ترمیم شونده، مواد ضد اشعه UV و IR، پوشش ضدمه و سقف‌ها و دیوارهای منتشر کننده نور نیز در حال توسعه می‌باشند
امروزه حسگرهای توانمند فناوری نانو قادرند درجه حرارت، رطوبت و ذرات سمی معلق در هوا را کنترل کنند. تا سال ۲۰۱۲ انتظار می‌رود بازار حسگرهای فناوری نانو به ۲/۱۷ میلیارد دلار برسد. به زودی حسگرهای ارزان‌قیمت برای کنترل لرزش‌ها، پوسیدگی‌ها و دیگر ملاحظات عملکردی در ساختمان‌سازی ، وارد بازار خواهند شد. فناوری نانو به سرعت باطری‌ها و وسایل بدون سیم مورد استفاده در این حسگرها را بهبود می‌دهد.
در آینده‌ای نه چندان دور حسگرها در ساختمان‌ها، جمع‌آوری اطلاعات درباره محیط و کاربردهای ساختمان‌سازی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. عناصر تشکیل‌دهنده ساختمان‌ها و بناها، هوشمند خواهند شد.
البته نانوحسگرها و مواد ساختمان‌سازی نانویی سئوالاتی را برای طراحان، سازندگان، مالکان و استفاده‌کنندگان از ساختمان‌ها ایجاد کرده است. اما آنچه که بدیهی به نظر می‌رسد این است که ساختمان‌ها، هوشمند می‌شوند و نانومواد به عنوان یکی از عناصر اصلی ساختمان مد نظر قرار می‌گیرد.
