Grafeen en zijn toepassingen in de bouw of architectuur

Grafeen in architectuur en constructie

Een van de verschillende materialen die het nieuwe technologische en innovatieve tijdperk van de bouwsector omlijsten, is de grafeen, die ongetwijfeld een nanotechnologie-revolutie voorstelt die wordt toegepast op de energie-efficiëntie van de nieuwe moderne architectuur.

Een van de eerste projecten die werd gepresenteerd op basis van a grafeen composietmateriaal Het was de Hydra Skyscraper (omslagafbeelding) van een Servische multidisciplinaire studio bestaande uit Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic die werd geëerd in architectuur bij de EVOLO-awards.

Het was bedoeld, gezien de hoge thermische en elektrische geleidbaarheid van dit materiaal, naast: zijn grote weerstand overtreft in tweehonderd keer het staal, vangen de energie op die wordt geproduceerd tijdens onweer en slaan de geproduceerde energie op in megabatterijen die zich aan de voet van het gebouw bevinden.

Toekomstig of niet, de mogelijkheden van een materiaal dat een revolutie teweegbrengt in zowel het gebied van technologie als de verschillende toepassingen die het kan hebben, zouden nu al kunnen komen.

Later verscheen het concept “Graphene Loft” (Uit de Arketiposile studio - Meer info … HIER) Een andere vorm dan de traditionele, waarbij het gebruik van structurele elementen wordt verbeterd, de vorm van de zeshoek als basis wordt gebruikt en de sterkte van grafeen en zijn toepassingen als het belangrijkste materiaal.

We kunnen herkennen dat de grafeen wordt het materiaal van de toekomst. De laatste onderzoeken die door enkele Europese universiteiten zijn uitgevoerd, hebben het mogelijk gemaakt om: materialen die de prestaties van zonnecollectorcellen en hun efficiëntie aanzienlijk verbeterenAls resultaat van deze onderzoeken was het mogelijk om materialen te verkrijgen zoals grafeen aerogel, dat wordt gekenmerkt door een lichtgewicht en zeer efficiënt materiaal als thermische isolatie.

Een studie van de Universiteit van UCAM toont de efficiëntie van dit innovatieve materiaal aan tegen: bouwtoepassingen zoals beton. We kunnen HIER meer lezen uit het artikel … «de meest directe en noodzakelijke toepassing is: dat in pilaren, buizen, wegen, betonnen muren en dammen, elementen die in de loop van de tijd een grotere duurzaamheid vereisen, dit additief het gebruik van cement zal verminderen. sterk vervuilen, wat goed is voor het milieu en het traditionele bouwproces van materialen met beton zal veranderen.

Grafeen eigenschappen.

• Grote geleider van elektriciteit: Het overtreft ver de eigenschappen van materialen die we gewoonlijk gebruiken, zoals koper, en vereist minder elektriciteit om energie te transporteren in vergelijking met andere materialen zoals silicium, zodat grafeen in staat is elektrische energie op te wekken uit de energie van de zon.
• Enorme hardheid. Het is een materiaal dat ongeveer 200 keer harder is dan staal en kan worden gelijkgesteld met dat van diamant. Daarom hebben we het erover dat het bestand is tegen slijtage en bestand is tegen hoge belastingen.
• Grote flexibiliteit Het heeft een grote elasticiteit waardoor het een vormbaar materiaal is, waardoor een grote verscheidenheid aan toepassingen mogelijk is.
• Het kan reageren met andere stoffen. Deze eigenschap maakt het mogelijk om nieuwe materialen te creëren vanuit de oorspronkelijke structuur, met de mogelijkheid om de toepassingen te vergroten.

Ook volgens onderzoek door een team van Spaanse wetenschappers het kan al het licht absorberen in zijn atomaire monolaag, in staat om het licht van verschillende kleuren te vangen, die het ideaal maken voor de ontwikkeling van fotosensorische materialen voor toepassing in hoogrenderende fotovoltaïsche zonnecollectoren, omdat de collectoren die momenteel worden vervaardigd zijn ontwikkeld met halfgeleidermaterialen zoals silicium, zodat ze slechts een deel van de ontvangen infraroodstraling kunnen opvangen en absorberen van de zon.

Grafeen en zijn toepassingen in de bouw: isolatie en hoogrenderende apparatuur.

Tussen de grafeen toepassingen Op het gebied van constructie, en in het bijzonder om de energie-efficiëntie in gebouwen te verbeteren, vallen de volgende materialen op die eruit zijn verkregen:

• grafeen aerogel, die, aangezien het het lichtste en meest efficiënte materiaal is, als thermische isolatie, stelt de toepassing ervan in staat om hoogwaardige energiebesparende oplossingen te verkrijgen.
• Als isolatie kunnen platen van ongeveer 5 mm dik grafeen-aerogel worden gebruikt., waarmee we het hebben over veel kleinere diktes dan traditionele isolatoren, wat een grote ruimtebesparing en verbetering van de energie-efficiëntie mogelijk zal maken, niet alleen bij de constructie van gebouwen, maar ook bij de productie van zonnepanelen. Naast zijn minimale dikte is het een zeer flexibel en sterk materiaal, zeer goed bestand tegen mechanische handelingen en eenvoudig te installeren.
• Bij de vervaardiging van zonnepanelen met dubbele buis om de verbinding tussen het paneel en de wateropslagtank te isoleren.
• Titaniumoxide coatings van nanodeeltjes, voor het coaten en beschermen van buizen , die hun efficiëntie en duur verbetert en ze beschermt tegen de werking van externe factoren zoals slecht weer, ultraviolette stralen en andere soorten mechanische acties. Titaniumoxide heeft zeer goede eigenschappen als fotokatalysator en beschermt de buis tegen elke externe agressie.
• Vervaardiging van fotovoltaïsche zonnepanelen met cellen gemaakt met grafeen-aerogel, gezien zijn hoge prestaties door al het zonlicht te absorberen en zijn goede prestaties als lichtgevoelig materiaal, waardoor de montage en installatie van hetzelfde materiaal, aangezien het een licht materiaal is, wordt vergemakkelijkt, de levensduur wordt verlengd en de efficiëntie en prestaties worden verbeterd en de kosten voor het bedrijf worden verlaagd
• Fabricage van aansluitkabels in zeer efficiënte zonnepanelen, vanwege de lagere geleidbaarheid van de aerogel, waardoor het zeer nuttig is en vooral in zonne-installaties.

Het is een extreem sterk, elastisch materiaal en zijn ontelbare en verbazingwekkende eigenschappen hebben het bekend gemaakt als de naam van de"Wondermateriaal". Door veel experts geprezen als het ingrediënt dat een revolutie teweeg zal brengen in de elektronica, wordt ook verwacht dat het architectuur en engineering zal bereiken om het almachtige beton en zelfs het taaiste staal te onttronen.

De volgende video legt enkele van de belangrijkste toepassingen van grafeen uit:

Naast deze toepassingen is het gebied van nanotechnologie presenteert vele andere die binnen de bouw kunnen worden toegepast, die ons kunnen helpen de kwaliteit van het voltooide gebouw te verbeteren, maar ook dat het energiezuinig en vooral milieuvriendelijk kan zijn.

sommige van zijn grafeen toepassingen Ze zijn gericht op het verbeteren van de thermische isolatie van gebouwschil met minimale diktes (zie artikel over soorten en eigenschappen van isolatiematerialen), vervaardiging van materialen of legeringen die bestand zijn tegen corrosie, die niet roesten, duurzaam, bestand tegen actievuur, vochtigheid, gemak van onderhoud en reiniging, enz.

… .

Interessante links:

• Innovatieve materialen. Waar moet je kijken?
• Levende en ecologische stedenbouw.
• Verwarming en koeling door algen.
• Natuurlijk licht en verlichting.
• Green Lighthouse Denemarken gebouw.
• Kunststof in de huidige architectuur.

… .

Artikel opgesteld door José Luis Morote Salmeron (Technisch Architect - Energiemanager) Toegang tot haar website HIER, in samenwerking metOVACEN.