ThamThuHa
Thành viên mới
Dưới sức ép ngày càng cao từ các phương pháp xây dựng dạng panel (tấm) và modul nhờ ứng dụng các công nghệ in 3D tiên tiến các vật liệu xây dựng truyền thống cơ bản hiện nay đang dần mất đi tính cạnh tranh. Vì vậy các loại vật liệu xây dựng cho tương lai hiện đang phát triển trong những phòng thí nghiệm được gấp rút để sản xuất đại trà
Việc sản xuất những tấm graphen đến các siêu vật liệu đều được nghiên cứu cả về chức năng lẫn hình thức trong phòng thí nghiệm đã được nhanh chóng mang ra ứng dụng thử nghiệm thực tế. Thay đổi để tồn tại
Sau đây là 5 đổi mới về định dạng vật liệu có khả năng thay đổi kiến trúc trong tương lai.
1. Loại vật liệu không thể phá vỡ
Gần đây, giáo sư khoa học vật liệu ở Viện Công nghệ California (Caltech) Julia Greer đã dùng 2 photon bản in đá để tạo thành loại vật liệu siêu nhẹ nanotruss. Loại vật liệu này có thể được bọc trong vật liệu như gốm rỗng hoặc kim loại và được xếp chồng lên nhau trong quá trình xây dựng nhà cửa cơ bản.
Đặc biệt, vật liệu mới này đã nhóm những thuộc tính vật chất và cấu trúc của kim loại hay gốm để tạo thành các đặc tính chưa từng có trước đó bao gồm cả khả năng ghi nhớ hình dạng và dung sai khuyết tật vật liệu. Những nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng để gia tăng kích thước vật liệu này từ kích thước milimet hiện nay. Vật liệu có thể được dùng để sản xuất các tua bin gió, cửa sổ thông minh hay bộ trao đổi nhiệt.
2. Vật liệu có khả năng tự hồi phục và làm sạch
Đối với những vật liệu như giấy, thép, kính và những vật liệu khác, một lớp phủ sẽ có khả năng chống ẩm ngay cả khi tiếp xúc với dầu hay bị trầy xước do các nhà nghiên cứu tại Đại học Công lập London là một ứng dụng rất hữu ích. Lớp phủ này đã được tráng từ những hạt nano titan dioxide, loại bỏ nước, dầu, bụi bẩn và các tạp chất trong quá trình này.
Mặc dù hiện tại lớp phủ này mới chỉ được ứng dụng ở bề mặt 20cm2 nhưng những nhà nghiên cứu cho hay có thể dùng lớp phủ này để sơn bề mặt như tường nhà bên ngoài tạo ra một bề mặt có khả năng tự làm sạch và độ bền cao. Tăng tuổi thọ ngôi nhà và hạn chế được chi phí cải tạo sửa chữa nhà về sau này
3. Loại vật liệu dạng sóng chống địa chấn
Những nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Missouri đã ứng dụng, phát triển phương pháp mới nhằm điều khiển những sóng đàn hồi có thể truyền qua vật liệu này mà không làm thành phần thay đổi, bảo vệ được cấu trúc vật liệu trong địa chấn. Nhóm nghiên cứu này đã phát triển mô hình vi cấu trúc làm khúc xạ sóng đàn hồi khỏi mục tiêu hay trên 1 tấm thép để uốn cong.
Giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ Guoliang Huang cho biết, bằng cách chuyển hướng những sóng xung kích mang năng lượng lớn xung quanh những cơ sở hạ tầng quan trọng và những khu dân cư thông qua một “chiếc áo choàng” siêu vật liệu, có thể bảo vệ được các tòa nhà và dân cư khi gặp sóng thần hay động đất.
4. Những tấm Graphen tốt hơn được sản xuất đại trà
Theo những nhà nghiên cứu thuộc Caltech, họ đã tìm ra phương pháp sản xuất đại trà những tấm graphen siêu mỏng và những vật liệu nano siêu cứng với chất lượng cao hơn trước đó. Phương pháp sản xuất hàng loạt này cho phép những sản phẩm có hình thức đẹp hơn, độ bền cao hơn, đồng thời tăng kích thước sản phẩm từ milimet tới vài inch và cắt giảm thời gian sản xuất từ vài giờ tới vài phút. Quá trình đó không đòi hỏi những cơ sở hạ tầng hay thiết bị xử lý hiện đại.
5. Vật liệu bê tông ứng dụng công nghệ Nano
Công nghệ Nano đang là công nghệ được ứng dụng nhiều nhất hiện nay nhờ tính ưu việt của nó, vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông cũng không nằm ngoài xu hướng đó các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Purdue đã thêm những tinh thể nano cellulose với nguồn gốc từ sợi gỗ vào bê tông. So với các vật liệu truyền thống, vật liệu nano cốt thép vượt trội hơn vì tính chất hóa học và cơ khí, tính linh hoạt tốt hơn, độ bền cao hơn và chịu được va đập mạnh. Khi sử dụng vật liệu bê tông này cho thi công xây dựng sẽ làm giảm ảnh hưởng môi trường đến cấu trúc vật liệu, cần ít nguyên liệu hơn để tạo được một hiệu ứng tương tự. Những chất phụ gia nano tinh thể có thể sẽ được chiết suất như một sản phẩm phụ của ngành năng lượng sinh học, nông nghiệp và sản xuất giấy.
Việc sản xuất những tấm graphen đến các siêu vật liệu đều được nghiên cứu cả về chức năng lẫn hình thức trong phòng thí nghiệm đã được nhanh chóng mang ra ứng dụng thử nghiệm thực tế. Thay đổi để tồn tại
Sau đây là 5 đổi mới về định dạng vật liệu có khả năng thay đổi kiến trúc trong tương lai.
1. Loại vật liệu không thể phá vỡ
Gần đây, giáo sư khoa học vật liệu ở Viện Công nghệ California (Caltech) Julia Greer đã dùng 2 photon bản in đá để tạo thành loại vật liệu siêu nhẹ nanotruss. Loại vật liệu này có thể được bọc trong vật liệu như gốm rỗng hoặc kim loại và được xếp chồng lên nhau trong quá trình xây dựng nhà cửa cơ bản.
Đặc biệt, vật liệu mới này đã nhóm những thuộc tính vật chất và cấu trúc của kim loại hay gốm để tạo thành các đặc tính chưa từng có trước đó bao gồm cả khả năng ghi nhớ hình dạng và dung sai khuyết tật vật liệu. Những nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng để gia tăng kích thước vật liệu này từ kích thước milimet hiện nay. Vật liệu có thể được dùng để sản xuất các tua bin gió, cửa sổ thông minh hay bộ trao đổi nhiệt.
2. Vật liệu có khả năng tự hồi phục và làm sạch
Đối với những vật liệu như giấy, thép, kính và những vật liệu khác, một lớp phủ sẽ có khả năng chống ẩm ngay cả khi tiếp xúc với dầu hay bị trầy xước do các nhà nghiên cứu tại Đại học Công lập London là một ứng dụng rất hữu ích. Lớp phủ này đã được tráng từ những hạt nano titan dioxide, loại bỏ nước, dầu, bụi bẩn và các tạp chất trong quá trình này.
Mặc dù hiện tại lớp phủ này mới chỉ được ứng dụng ở bề mặt 20cm2 nhưng những nhà nghiên cứu cho hay có thể dùng lớp phủ này để sơn bề mặt như tường nhà bên ngoài tạo ra một bề mặt có khả năng tự làm sạch và độ bền cao. Tăng tuổi thọ ngôi nhà và hạn chế được chi phí cải tạo sửa chữa nhà về sau này
3. Loại vật liệu dạng sóng chống địa chấn
Những nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Missouri đã ứng dụng, phát triển phương pháp mới nhằm điều khiển những sóng đàn hồi có thể truyền qua vật liệu này mà không làm thành phần thay đổi, bảo vệ được cấu trúc vật liệu trong địa chấn. Nhóm nghiên cứu này đã phát triển mô hình vi cấu trúc làm khúc xạ sóng đàn hồi khỏi mục tiêu hay trên 1 tấm thép để uốn cong.
Giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ Guoliang Huang cho biết, bằng cách chuyển hướng những sóng xung kích mang năng lượng lớn xung quanh những cơ sở hạ tầng quan trọng và những khu dân cư thông qua một “chiếc áo choàng” siêu vật liệu, có thể bảo vệ được các tòa nhà và dân cư khi gặp sóng thần hay động đất.
4. Những tấm Graphen tốt hơn được sản xuất đại trà
Theo những nhà nghiên cứu thuộc Caltech, họ đã tìm ra phương pháp sản xuất đại trà những tấm graphen siêu mỏng và những vật liệu nano siêu cứng với chất lượng cao hơn trước đó. Phương pháp sản xuất hàng loạt này cho phép những sản phẩm có hình thức đẹp hơn, độ bền cao hơn, đồng thời tăng kích thước sản phẩm từ milimet tới vài inch và cắt giảm thời gian sản xuất từ vài giờ tới vài phút. Quá trình đó không đòi hỏi những cơ sở hạ tầng hay thiết bị xử lý hiện đại.
5. Vật liệu bê tông ứng dụng công nghệ Nano
Công nghệ Nano đang là công nghệ được ứng dụng nhiều nhất hiện nay nhờ tính ưu việt của nó, vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông cũng không nằm ngoài xu hướng đó các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Purdue đã thêm những tinh thể nano cellulose với nguồn gốc từ sợi gỗ vào bê tông. So với các vật liệu truyền thống, vật liệu nano cốt thép vượt trội hơn vì tính chất hóa học và cơ khí, tính linh hoạt tốt hơn, độ bền cao hơn và chịu được va đập mạnh. Khi sử dụng vật liệu bê tông này cho thi công xây dựng sẽ làm giảm ảnh hưởng môi trường đến cấu trúc vật liệu, cần ít nguyên liệu hơn để tạo được một hiệu ứng tương tự. Những chất phụ gia nano tinh thể có thể sẽ được chiết suất như một sản phẩm phụ của ngành năng lượng sinh học, nông nghiệp và sản xuất giấy.
Chỉnh sửa cuối:
