بخشی از مقاله
چکیده
نانوتکنولوژی از فناوریهای جدیدی است که آینده بسیار روشنی برای آن پیشبینی میشود و گستردگی دامنه تأثیر این فناوری آنقدر بوده که گفته میشوداین فناوری میتواند بیشتر جنبههای زندگی آینده بشر را متحول نمایدو از این رو به کارگیری شیوه برخورد مناسب با این پدیده و داشتن شناخت کافی از زمینههای گوناگونکاربردی آن بسیار مهم است. امروزه فناوری وتکنولوژی نانو در صنایع کوچک و بزرگ و نیز پیشرفتهای علم پزشکی به خوبی توسعه یافته است. لکن تحولات نوین این دانش در حوزه مصالح، ساختمان، سازه و تأسیسات در ابتدای خط پیشرفت قرار دارد. محققین نانوفناوری در صنعت ساختمان به دستاوردهای مختلفی در مصالح سازهای،انواع شیشهها، پوششها،عایقها،حسگرها، پلیمرهای نوین،مواد مغناطیسی،غشاهاو مانند آن دست یافتهاند. بخشی از دانش نانو در حوزه تولید،انتقال،مصرف و ذخیرهسازی انرژی با کارایی بالا در ساختمان به کار میرود و تحولات شگرف در این زمینه را میتوان از نتایج این فناوری برشمرد. این مقاله مروری بر پتانسیلهای به کارگیری این دانش جهت بهینهسازی و کنترل مصرف انرژی در ساختمانها هم در مرحله ساخت و هم در مرحله بهرهبرداری خواهد داشت و به دنبال راهکارهایی از جنس نانو است که دستاورد آنها کاهش مصرف انرژی در ساختمان همزمان با کاربرد مناسب و آسان باشد.
واژههای کلیدی: تکنولوژی نانو، مصالح نوین،صنعت ساخت، صرفهجوئی در مصرف انرژی، مدیریت انرژی
مقدمه
در آستانه هزاره سوم، مشخصه مهم جهان تغییرات سریع و شگرف در زمینههاي مختلفی از جمله فناوريهاي نوین میباشد. جوامع طی قرون اخیر به تدریج تغییرات فراوان و تاثیرات قابل ملاحظهي فناوري نوینی همچون رایانه،اطلاعات فناوريهاي زیستی و ... را بر زندگی خود درك کردهاند.اکثر آینده پژوهان توسعه فناوريهاي نوین را یکی از مهمترین نیروهاي پیش برنده تغییرات در جوامع میدانند و اکثر ناظران هوشمند و پیگیر مسایل روز متوجه اهمیت موضوع دستاوردهاي شتابان فناوري گردیدهاند. - گلابچی، - 1390 بشر در آستانه دستیابی به تواناییهایی براي تغییرمحیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعهاي که در آیندهاي نه چندان دور به مدد فناوريهاي جدید پدیدار میشودتفاوتی بنیادي با جهان آدمی در گذشته خواهد داشت،
در این دوران فناوريهاي نسل قدیم به منظور بهبود و حل مشکلات عدیده بهبود خواهند یافت و بشر قادر خواهد بود به پیشرفتهاي تکنولوژیکی چشمگیري دست یابد.البته برخی از این دگرگونیها مربوط به زمینهاي خاص از فناوري نیست بلکه گسترهي وسیعی از فناوري را دربر میگیرد. صاحبنظران بر این باورند که نانو فناوري چنین دگرگونیهایی را رقم خواهد زد، نانوفناوري با نگاهی جدید به وسایل، سیستمها و موادي که تا کنون ساخته شدهاند، سعی در برطرف کردن عیوب آنها دارد. - گلابچی، - 1390 فناوري نانو، دانشی نوظهور است، اما پیشبینی میشود که نویدبخش آیندهاي پرفروغ در پیش روي آدمی باشد،چرا که این پتانسیل را دارد که دنیاي پیرامون ما را دستخوش تحولاتی شگرف کند. در این مقاله ضمن بیان مشخصات و چگونگی توسعه این فناوري در حوزه ساختمان، به بررسی کاربردهاي آن در کنترل و کاهش مصرف انرژي میپردازد.
تعریف نانو
اصطلاح لنانول از واژه یونانی کپغهش مشتق شده و معناي کوتوله دارد - علیزاده، - 1386 عبارتلنانولپیشوندي است مانند سایر پیشوندها که در ابتداي واحدهاي سنجش اندازه مانند ثانیه، متر و غیره میآید،بنابراین نانو مانند دیگر پیشوندها نظیر سانتی،دسی،دکا،کیلو،مگا و غیره بیانگر مقیاس است. یک نانومتر به معناي 10-9 متر - یک میلیاردم متر - یا 10 آنگستروم است.این اندازه، برابر ابعاد 5 اتم است،چنان که بخواهیم معیار قابل لمسی از ابعاد نانو ارائه دهیم، میتوان گفت،هر تار موي انسان،قطري در حدود 200000 نانومتر دارد. - گلابچی، - 1390
تعریف فناوري نانو
هنوز در سطح بینالمللی، تعریف کاربردي مشخصی از فناوري نانو ارائه نشده اما آنچه که همگان بر سر آن توافق دارند،عبارت است از تحلیل و تحقیق پیرامون مواد در مقیاس نانو. بر این اساس، هر فعالیت پژوهشی که در مقیاس زیر 100 نانو انجام شود،مصداق فناوري نانو خواهد بود.این آستانه براي ورود به این عرصه،مبین آن است که فناوري نانو آمده تا در ماهیت طبیعی مواد تغییر ایجاد کند. در این مقیاس که ویژگیهاي مواد جامد، دستخوش تغییر و تحول میشود و براي مثال،رنگ طلا از زرد به قرمز تغییر میکند. - نتتل ,حک طکفطکyکع - جایگاه فناوري نانو در کنترل مصرف انرژي ساختمانها در اصل، فناوري نانو فرایند دستکاري مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آنها در سطح اتمها و مولکولهاست.به بیان دیگر،فناوري نانو عبارت است از ترکیب ذرات بسیار ریز براي خلق مواد. - گلابچی، - 1390 در حقیقت نانوفناوري با ترکیب و پیوند ریز اتمی موسوم به لنانو ذرات1ل،فرایند تولید لمصالح نانو2ل و کاربرد آنها سروکار دارد.حالت کلی،چنانچه ابعاد ذرات مورد مطالعه در طیفی بین 1 تا 100نانومتر میباشد، آنهارا نانو ذرات یا نانو مواد مینامند. - گلابچی، - 1390
تاریخچه استفاده از نانو در صنعت ساخت
»آن پایین فضاي زیادي وجود دارد« این عنوان نخستین سخنرانی بود که موضوع نانوفناوري در آن مطرح شد و ارایه دهندهي آن ریچارد فینمن3 فیزیکدان، نابغه و دارندهي جایزه نوبل بود، وي نظریهاي را پایهگذاري کرد که میتوان آن را قدم اول حرکت به سوي نانوفناوري دانست. فناوري نانو حدود نیمقرن پیش، در دهههاي آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوريهاي نوین تصویر برداري ،دستکاري و شبیهسازي ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده میشد، پس از کاربردي شدن آن، نام آن نانو شد،به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست،اما کاربردي شدن آن زندگی انسان را دگرگون ساخت. ایده نانوتکنولوژي را براي اولین بار اریک درکسلر4 با دنیا عرضه نمود،او در آزمایشگاه مشهور 1عق متعلق به انستیتو صلا؟طککطپً مطالعات خود رابا سیستمها بیولوژیکی شروع کرده و سپس متوجه شد که میتوان دستگاههاي مولکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنولوژي به نام او ثبت شد.
با گسترش روز افزون جمعیت و افزایش میزان ساخت و ساز و همچنین به دلیل محدود بودن منابع و مصالح مصرفی، تقاضا براي استفاده از مصالح جدید در صنعت ساختمان افزایش پیدا کرده است. تلاش در جهت پیدا کردن راهحلهایی براي اصلاح کیفیت،افزایش کارایی مصالح و کاهش مصرف ماده خام و انرژي،موجب استفاده از فناوريهاي نوین در این صنعت شده است. - جان بزرگی و قناد، - 1389یکی از بزرگترین فناوريهاي نوین در قرن حاضر نانوتکنولوژي است که استفاده از آن در راستاي برطرف کردن نیازهاي صنعت ساختمان، میتواند راهگشا باشد. . - جان بزرگی و قناد، - 1389از مزایاي استفاده از این فناوري میتوان به افزایش کیفیت مصالح، صرفهجویی در مصرف انرژي و به تبع آن صرفهجویی اقتصادي اشاره کرد.
پیشرفتهاي نانو در صنعت ساختمان
فناوري نانو به عنوان یک فناوري کلیدي و بین رشتهاي فرصتهاي زیادي را جهت تقویت –رقابت در صنعت ساخت وساز سریعتر،منعطفتر، مطلوبتر، پایدارتر و مقرون به صرفهتري را فراهم کرده استو زمینههاي کاربردي این فناوري تقریباً در تمام بخشهاي ساختمان شامل اسکلت،طراحی نما مهندسی ساختمان - سیستمهاي ساختمانی - و طراحی داخلی را شامل میشود.کنترل خواص مواد در مقیاس نانو و نیز کنترل اثرات فیزیکی وشیمیایی مربوطه، تولید مصالح ساختمانی چند منظوره با کارایی بالا را ممکن میسازد که این امر باعث ایجاد ارزش افزوده افزایش دوام، کیفیت و پایداري محیط زیست میشود. - مجموعه گزارشهاي رصد فناوري نانو ، - 1391
