У вас никогда не было ощущения, что вы уже живете в будущем? Строительные материалы становятся все более совершенными и необычными, что порой делает построенные из них здания похожими на творения инопланетян. WorldBuild365 решил рассказать о четырех материалах, которые должны привлечь всеобщее внимание в 2017 году.

 

Shotcrete: бетон, который защищает 

Команда исследователей из Университета Небраски-Линкольна разработала интересную новинку, которая может стать надежным и недорогим способом защиты электронного оборудования от электромагнитного излучения. Детище профессоров Криса Туана и Лима Нгуена – токопроводящий бетон Shotcrete – обладает способностью поглощать и отражать электромагнитные волны как искусственного, так и естественного происхождения. 

Профессоры Крис Туан и Лим Нгуен (Фото: © Университет Небраски-Линкольна).

 

В процессе исследований стандартный наполнитель бетона был заменен на магнетит – природный минерал с выраженными ферромагнитными свойствами, который впитывает электромагнитное излучение, как губка. Для усиления эффекта в бетон были также добавлены углеродные и металлические компоненты.

 

Нанесение Shotcrete на внешнюю поверхность здания. (Фото: © Университет Небраски-Линкольна)

 

Сначала Нгуен и Туан исследовали применение токопроводящего бетона для борьбы с обледенением тротуаров, дорог, взлетно-посадочных полос и т. п. Но впоследствии оказалось, что его отражающие свойства также прекрасно защищают электронные устройства внутри помещения от повреждения внешним электромагнитным импульсом. 

Shotcrete удобен тем, что его, в частности, можно наносить на стены путем напыления, поэтому защита уже существующих строений обещает быть несложной и быстрой. 

  

Аэрогелевая теплоизоляция

 

Название «аэрогель» может ввести в заблуждение: на самом деле это чрезвычайно пористые твердые вещества. Их производство представляет собой сложный высокотехнологичный процесс: из геля путем высушивания в специальных условиях удаляется вся жидкость, в результате чего образуется материал, на 80–99% состоящий из воздуха. Благодаря такому составу аэрогели обладают самой низкой теплопроводностью среди всех твердых веществ. 

  

Это же идеальная теплоизоляция, – подумаете вы и, безусловно, будете правы. Многие производители уже сделали ставку на аэрогели, позиционируя их как исключительно эффективную и, к тому же, экологичную альтернативу традиционным теплоизоляционным материалам.

По энергоэффективности теплоизоляции аэрогели в четыре раза превосходят стекловолокно и почти в восемь раз – полипропилен. Также немаловажно, что за незначительность ущерба окружающей среде, наносимого их производством, аэрогели уже успели получить от McDonough Braungart Design Chemistry серебряную награду «Сradle-to-cradle».

Хотя до сих пор доля этой технологии в отрасли была не слишком заметной, похоже, начиная с 2017 года ее ожидает бурный рост. По оценкам, к 2020 году объем ее рынка может достичь $612,4 млн. 

Cool Brick – охлаждающий кирпич

Идея охлаждения помещений за счет испарения влаги далеко не нова – человечество пользуется ей уже не одну тысячу лет. Но именно она лежит в основе инновационного кирпича Cool Brick, предложенного студией Emerging Objects. Он представляет собой альтернативу дорогим системам HVAC и изготавливается методом 3D-печати, который обещает совершить настоящую революцию в строительной отрасли в самом ближайшем будущем. Появление таких материалов, как Cool Brick – еще одно тому подтверждение.

 

Так выглядит кладка из кирпича Cool Brick. (Фото: © Emerging Objects).

  

Что же представляет собой Cool Brick? Это система пористых керамических блоков, скрепленных цементным раствором. Отдельные блоки печатаются в виде сложной пространственной решетки, образуя сеть пор, в которых может скапливаться влага.

 

Прохождение воздуха через поры Cool Brick. (Рисунок: © Emerging Objects)

 

Поток теплого воздуха проникает сквозь поры, что приводит к испарению содержащейся в них влаги. Этот процесс поглощает тепло, тем самым, охлаждая проходящий воздух и понижая температуру в здании.

Модульность Cool Brick позволяет складывать из него всевозможные конфигурации, давая архитекторам полную свободу в выборе как формы, так и функциональности. Кроме всего прочего, трехмерная решетка, составляющая блоки, обеспечивает исключительную прочность и долговечность сцепления с раствором, а их ступенчатая форма образует на поверхности стены тени, защищая значительную ее часть от солнечных лучей, что еще более увеличивает эффективность охлаждения.

 

Графен

Журнал New Civil Engineer называет графен, революционный сверхтонкий материал, одним из наиболее важных физических открытий XXI столетия. По мнению его разработчиков, его применение способно вскоре радикально изменить практически все отрасли промышленности, не исключая и строительство. 

Открытый 12 лет назад, графен все еще ожидает начала широкого применения. Однако его свойства уже позволяют назвать его идеальным строительным материалом. Эта двумерная решетка в форме пчелиных сот – самый тонкий материал на Земле, который, при этом, в 200 раз прочнее стали. Он сверхлегкий, но, при этом, является барьером даже для самых легких газов. 

Удивительная прочность графена на растяжение при сверхмалой толщине открывают поистине неограниченные возможности его использования в строительстве. Здесь, правда, имеется небольшое препятствие. Стоимость производства графена пока что делает невозможным его массовое применение: один грамм вещества стоит около $500. В ведущем британском производителе графена 2D Tech считают, что в ближайшем будущем этот удивительный материал будет, главным образом, играть роль добавки. Его можно добавлять в полимеры, смолы, бетон и даже сталь, улучшая, таким образом, их естественные свойства. 

Действительно, исследователи из Национального института графена, расположенного в британском Манчестере, отмечают неослабевающий интерес к продолжающимся разработкам со стороны ведущих мировых производителей стали. Так, свою заинтересованность в огромном потенциале нового материала высказывали компании Tata Steel и Morgan Advanced Materials.

Хотя массовое производство графена пока упирается в недопустимо высокую стоимость, и исследования все еще продолжаются, сам факт того что за 12 лет материал прошел путь от своего открытия до реального практического применения в качестве добавки, не может не впечатлять. Графен – определенно, один из самых интересных материалов 2017 года.

 

Источник: https://russian.worldbuild365.com/news