Строительные материалы будущего: графен
Краткое описание некоторых современных строительных материалов и подробное описание недавно обнаруженного материала – графена. Характеристика возможности и перспектив использования графена в различных сферах промышленности и его основные недостатки.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2018 |
| Размер файла | 14,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Строительные материалы будущего: графен
Хворова Н.М.
Аннотация
В статье приводится краткое описание некоторых современных строительных материалов и подробное описание недавно обнаруженного материала - графена. В статье раскрываются возможности и перспективы использования графена в различных сферах промышленности и указываются его недостатки. графен строительный промышленность
Ключевые слова: графен, кирпич, бетон, новацем, нано-частица.
BUILDING MATERIALS OF THE FUTURE: GRAPHENE
The article provides a brief description of some building modern materials and a detailed description of the recently discovered material - graphene. The article reveals the possibilities and prospects for the use of graphene in different spheres of industry and points out its shortcomings.
Keywords: graphene, brick, concrete, novacem, nano-particle.
На сегодняшний день на смену привычным для нас бетону и стали появились новые строительные материалы, которые смогут преобразовать строительную индустрию, и с помощью которых можно будет возводить более устойчивые здания. Несомненно, что эти материалы будут широко применяться в будущем.
К таким материалам относятся графен, нано-частицы, биокирпичи, грибные и шерстяные кирпичи, долговечный и гнущийся бетон, новацем и другие. С помощью этих новых строительных материалов можно возводить более прочные, легкие и более устойчивые здания, которые будут иметь возможность самовосстанавливаться от изнашивания и плохой погоды. [1]
Например, нано-частицы, могли бы использоваться для замены стальных кабелей наиболее прочными углеродными нано-трубками в вантовых мостах. Нано-кварц можно было бы применять в производстве плотных цементных композиционных материалов. Углерод, имеющий сопротивление нано-волокон, можно было бы включить в состав бетонных дорог в снежных областях, нано-двуокись титана помогла бы создать фотокаталитический бетон. Частицы нано-кальцита в изоляторах могли бы защитить конструкции от агрессивных явлений окружающей среды, нано-глины в бетоне - увеличить его пластичность и текучесть, а качество городского воздуха могло быть улучшено, если бы постройки города обрабатывали нано-диоксидом титана. [2]
Обработка нано-частицами фасадов зданий может нейтрализовать переносимые по воздуху загрязнители, поглощать углекислый газ и очищать воздух вокруг каждого строения. Обычный бетон можно заменить гнущимся, который под давлением образует микротрещины, автоматически запечатывающиеся при добавлении воды и углекислого газа, гарантировав, что здание простоит дольше. Новацем - “углерод отрицательная” цементная замена, изготовленная из силиката магния, может применяться для поглощения углекислого газа из атмосферы.
Но подробно стоит остановиться на одном из этих материалов, а именно графене. Это совершенно удивительный и необычный материал, его свойства уникальны и разнообразны. Графен добывают из обычного графита. Как графит, графен полностью состоит из атомов углерода, один миллиметр графита содержит приблизительно три миллиона слоев графена. Но графит - это трехмерная кристаллическая структура. Графен же - двухмерный кристалл, состоящий из большого количества атомов. Атомы углерода идеально распределены в шестиугольной сотовидной структуре толщиной всего 0,3 нанометра с расстоянием между атомами в 0,1 нанометр.
Графен проводит электричество лучше, чем медь. Он в 200 раз прочнее, чем сталь, но 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. [3]
Из графена можно создавать тонкие как бумага солнечные батареи. А краска, состоящая из смеси порошка известняка и графена, позволяет зданию лучше противостоять изменениям окружающей среды таким, как высокие и низкие температуры, которые могут привести к износу здания.
Однако, согласно результатам некоторых исследований, существуют определенные недостатки использования графена. Например, он становится более изменчивым под воздействием воды. Так, при использовании графена в водах озер или рек, существует вероятность того, что его частицы нанесут сильный урон окружающей среде. Но, безусловно, графен имеет большие перспективы. Его можно использовать в электронике, строительстве, медицине, космонавтике. Например, графен может стать прекрасным детектором вредных для здоровья газов и отравляющих веществ.
Уже создан первый образец мобильного телефона с экраном из графеновой пленки, прошитой металлическими волокнами. Такой экран не разобьется и даже не потрескается, если телефон уронить. Из такого материала можно изготавливать даже космические скафандры.
Своей очереди ждут пластмасса, обладающая электропроводностью, графеновая пудра для электрических аккумуляторов, контейнеры для длительного хранения пищевых продуктов, сверхпрочные медицинские имплантаты, прозрачные покрытия для мониторов и другие чудо-материалы будущего.
Литература
1. Leon Gettler Building materials of the future [Электронныйресурс] //The fifth estate, 2014 - . - Режим доступа : http://www.thefifthestate.com.au/innovation/engineering/green-mashup-building-materials-of-the-future/65410, свободный . - Green MashUP: building materials of the future.
2. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. - М.: Изд- во «Академия», 2005. - 187 с.
3. Губин С. П., Ткачев С. В. Графен и родственные наноформы углерода. - М.: Изд-во «Либроком», 2012. - 104 с.
References
1. Leon Gettler Building materials of the future [Jelektronnyjresurs] //The fifth estate, 2014 - . - Rezhim dostupa : http://www.thefifthestate.com.au/innovation/engineering/green-mashup-building-materials-of-the-future/65410, svobodnyj . - Green MashUP: building materials of the future.
2. Andrievskij R.A., Ragulja A.V. Nanostrukturnye materialy. - M.: Izd- vo «Akademija», 2005. - 187 s.
3. Gubin S. P., Tkachev S. V. Grafen i rodstvennye nanoformy ugleroda. - M.: Izd-vo «Librokom», 2012. - 104 s.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Свойства, состав, технология производства базальта. Устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала. Описание и формула изобретения, характеристика продукции. Виды строительных материалов. Применение базальта в строительстве.
реферат [55,4 K], добавлен 20.09.2013Описание современных архитектурно-строительных систем и материалов, разработанных в Республике Беларусь. Анализ теплоизоляционных материалов. Обзор мягких, мастичных кровель, полимерных мембран. Перспективные разработки в области строительных материалов.
реферат [23,3 K], добавлен 27.03.2012Классификация искусственных строительных материалов. Основные технологические операции при производстве керамических материалов. Теплоизоляционные материалы и изделия, применение. Искусственные плавленые материалы на основе минеральных вяжущих бетонных.
презентация [2,4 M], добавлен 14.01.2016Исторические этапы развития строительного материаловедения. История развития производства строительных материалов. Достижения отечественной науки, техники и промышленности. Строительные материалы в народном хозяйстве.
реферат [56,3 K], добавлен 21.04.2003Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация. Классификация и основные виды природных каменных материалов. Минеральные вяжущие вещества. Стекло и стеклянные изделия. Технологическая схема производства керамической плитки.
реферат [20,3 K], добавлен 07.09.2011Кризис экономического положения промышленности строительных материалов в России. Значение и эффективность реорганизации производства на предприятиях промышленности строительных материалов. Общая характеристика и структура строительного комплекса Украины.
реферат [22,1 K], добавлен 02.06.2010Естественные и искусственные строительные материалы. Материалы из древесины, сохранившие ее природную физическую структуру и химический состав (лесоматериалы), их разделение на обработанные и необработанные. Основные свойства и пороки древесины.
курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.12.2010Свойства строительных материалов. Область эксплуатации строительного материала. Металлические кровельные материалы. Основные характеристики битумных композиций. Структура потребления рулонных кровельных материалов в России. Рулонные покрытия кровель.
реферат [31,6 K], добавлен 23.06.2013Свойства дорожно-строительных материалов. Способы формования керамических изделий. Природные каменные материалы. Сырье, свойства и применение низкообжигового строительного гипса. Основные процессы, необходимые для получения портландцементного клинкера.
контрольная работа [302,3 K], добавлен 18.05.2010Классификация строительных материалов. Требования к составляющим бетона, факторы, влияющие на его прочность и удобоукладываемость. Ячеистые и пористые бетоны, их применение в строительстве. Лакокрасочные материалы и металлы, их применение в строительстве.
контрольная работа [31,0 K], добавлен 05.05.2014Характеристика предварительно напряженного железобетона и его преимущества по сравнению с обычным бетоном. Опеределение и строение древесины. Процесс изготовления минеральной ваты. Основные звукоизоляционные материалы. Назначение строительных растворов.
контрольная работа [24,9 K], добавлен 12.05.2009Свойства строительных материалов, области их применения. Искусство изготовления изделий из глины. Классификация керамических материалов и изделий. Цокольные глазурованные плитки. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий.
презентация [242,9 K], добавлен 30.05.2013Особенности использования гидроизоляционных материалов с целью защиты строительных конструкций от неблагоприятного воздействия агрессивной влажной среды. Характеристика свойств гидроизоляционных материалов и покрытий, основные критерии их классификации.
реферат [43,0 K], добавлен 17.12.2012Основные свойства строительных смесей и материалов. Понятие структуры и текстуры строения материала. Акустические свойства строительных материалов: звукопоглощение и звукоизоляция. Оценка строительно-эксплуатационных свойств акустических материалов.
контрольная работа [27,7 K], добавлен 29.06.2011Виды санитарно-технической керамики. Сырьё, технология ее изготовления. История возникновения и производства стекла. Свойства акустических материалов и применение их в строительстве. Основные свойства строительных растворов. Физические свойства древесины.
контрольная работа [41,7 K], добавлен 12.09.2012Описание и область использования продукции, сырьевые материалы. Керамика — изделия из неорганических, неметаллических материалов и их смесей с минеральными добавками. Производство керамического кирпича пластического формования с щелевидными пустотами.
реферат [31,9 K], добавлен 16.11.2011Внешние, внутренние факторы, определяющие поведение строительных материалов в условиях пожара. Способы повышения стойкости металлов к воздействию пожара. Особенности поведения искусственных каменных материалов при нагревании. Способы огнезащиты древесины.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 29.03.2012Основные виды нарушений в строительстве и промышленности строительных материалов. Классификация дефектов по основным видам строительно-монтажных работ, при производстве строительных материалов, конструкций и изделий. Отступления от проектных решений.
реферат [91,2 K], добавлен 19.12.2012Свойства битума: цвет плотность, растворимость, плавление, вязкость и показатели его качества. Классификация асфальтовых бетонов по ГОСТу. Сортамент металлических строительных материалов. Сиккативы, пластификаторы и ингибиторы в красочном составе.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 15.03.2011Данное учебное пособие предназначено для студентов университета экономики и управления. Анализ проблемы качества строительных материалов и основных направлений по определению качественных показателей в условиях строительной лаборатории предприятия.
курс лекций [4,1 M], добавлен 15.01.2010
