بخشی از مقاله
چکیده
پتانسیل فناوری نانو در حل بسیاری از مشکلات زیست محیطی و بهبود کیفی شرایط، حرکت علمی عظیمی را در جوامع انسانی ایجاد کرده است. بسیاری از مشکلات زیست محیطی امروز، نیازمند بهبود و اصلاح با استفاده از توانایی-های بالقوه فناوری نانو هستند.نانوتکنولوژی نیز مانند هر فناوری پیشرفته دیگر نیز به خودی خود خیر یا شر محسوب نمی شود؛ بدیهی است هر چه قابلیتها و تواناییهای یک فناوری بیشتر باشد، اهمیت کنترل و به کار گیری آن در جهت کمک به ارتقاء زندگی انسان ها نیز مهم تر خواهد بود.
این فناوری می تواند بیشتر جنبه های زندگی آینده بشر را تحت تاثیر قرار دهد و از این جهت بکارگیری شیوه برخوردی مناسب با این پدیده و داشتن شناخت کافی از زمینه های مختلف کاربردهای آن بسیار مهم است.هدف از ارائه این پژوهش، معرفی کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساختمان است. این پژوهش به صورت تحلیل توصیفی و از روش کمی صورت گرفته است. فرآیند حاصل از این تحقیق به این نتیجه دست یافته است که فناوری نانو بر پایداری زیست محیطی در صنعت ساختمان تاٌثیر شگرفی داشته است.
-1مقدمه و طرح مسئله
امروزه از فناوریهای مختلف به منظور ایجاد آسایش و امنیت بیشتر و صرفهجویی در هزینهها بخصوص در مصرف منابع انرژی بهرههای فراوان برده می شود. از دیر باز آلودگیهای مختلف، تهدیدی جدی برای محیط زیست جهانی و زندگی انسان بوده است. در قرن بیست و یکم توسعه فناوریهای جدیدی که اقتصاد صنعتی را بدون آسیب رساندن به سلامت انسان و محیط زیست شکوفا میکند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. توسعه فناوریهای جدید ساخت و انتقال و سایر فعالیتهای کاهش یا حذف محصولات زیان آور در حین تولید، تصفیه و اصلاح مواد سمی موجود در محیط زیست، مهمترین چالش کنونی جوامع ما است. علم و مهندسی مقیاس نانو می تواند به طرز چشمگیری شناخت ما را از فرآیندهای مولکولی که در محیط زیست رخ می دهد بهبود بخشد.
توسعه فناوریهای »سبز«که استفاده، تولید و انتقال محصولات زاید، خصوصاٌ مواد سمی را به حداقل میرسانند به کاهش آلودگی کمک کند. پاک سازی محیط زیست به وسیله زدودن آلودگی از هوا و آب تا رساندن آنها به سطحی که در حال حاضر غیرقابل حصول است، با اندازهگیری پیوسته و به موقع آلودگیها میسر خواهد شد. از این رو افزایش شناخت اثرات نانو تکنولوژی برروی محیط زیست، اجتماع و سلامتی انسان یک امر حیاتی است.
نانوتکنولوژی دوامپذیری منابع طبیعی را تضمین می کند . این فناوری منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهدداد. همچنین فناوریهای جدید، امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد. بنابراین در این پژوهش پس از ارائه تعاریفی از این فناوری جدید، به بررسی تاثیرات نانوفناوری در صنعت ساختمان پرداخته و تاثیرات این فناوری جدید بر پایداری محیط زیست سنجیده خواهد شد.
-2روش شناسی تحقیق
این تحقیق ازنظر هدف از جمله تحقیقات تحقیق و توسعه می باشد که فرآیندی است که به منظور تدوین و تشخیص مناسب بودن یک فرآورده آموزشی - طرحها، روشها و برنامههای درسی - انجام میشود.هدف اساسی این نوع تحقیقات تدوین یا تهیه برنامهها، طرحها و امثال آن است.
و از حیث جمع آوری داده ها از نوع پیمایشی - توصیفی می باشد که هدف آن توصیف کردن رابط یا پدیدههای مورد بررسی است. اجرای تحقیق توصیفی میتواند صرفاً برای شناخت بیشتر شرایط موجود یا یاری دادن به فرآیند تصمیمگیری باشد و برای پاسخ به سوال پژوهشی از این نوع باشد؛مثلاً، چه رابطهای میان رویدادها وجود دارد؟
در این مقاله سعی شده است جدید ترین اطلاعات پیرامون نانو فناوری در صنعت ساختمان و تاثیر آن بر پایداری زیست محیطی از مقاله ها و کتب علمی منتشرشده در دو دهه اخیر جمع آوری شود.
-3نانو و فناوری نانو
اصطلاح »نانو« از واژه یونانی Nanos مشتق شده که به معنای کوتوله است. عبارت »نانو «پیشوندی است مانند سایر پیشوندها که در ابتدای واحد های سنجش اندازه مانند ثانیه متر و غیره می آیند.بنابراین نانو متر مانند سایر پیشوندها بیانگر مقیاس است.
اگر چه اصطلاح نانو، عبارت جدیدی است اما نانو فناوری در صنعت، بسیار ریشه دار تر از آنچه است که تصور می کنیم. بیش از 100 سال است که از نانو ذرات کربن به منظور مسلح سازی لاستیک چرخ استفاده میشود.نانو ذرات پروتئینی، بخش عمده ای از فرآیند واکسیناسیون را از ابتدای سده بیستم تا به امروز تشکیل می دهدند.فرآیند فتوسنتز گیاهان میلیون ها سال است، که انجام میشود.شیشههای به رنگ قرمز یاقوتی که در قرون وسطی مشهور بودند و موارد تزئینی بسیاری داشتند به سبب حضور نانو ذرات طلاست که در دام ماتریس شیشه گرفتار شدند
»نانو فناوری« موجی از شگفتی و کشش و کشف نادانستهها در میان دانشمندان معاصر ایجاد کرد.هنوز در سطح بین المللی تعریف کاربری مشخصی از فناوری نانو ارائه نشده است، 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 مقیاسی زیر 100 نانومتر انجام شود، مصداق فناوری نانو خواهد بود.
این آستانه برای ورود به این عرصه، مبین این است که فناوری نانو آمده تا در ماهیت طبیعی مواد تغییر ایجاد کند. در این مقیاس است که ویژگی مواد جامد دستخوش تغییر و تحول می شود و برای مثال رنگ طلا از زرد به قرمز تغییر می کند.در اصل فناوری نانو فرآیند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آنها در سطح اتم و مولکولهاست. به بیان دیگر، فناوری نانو عبارتست از ترکیب ذرات بسیار ریز برای خلق مواد.
در حقیقت نانو فناوری با ترکیب و پیوند ریز ذراتی موسوم به » نانو ذرات2 «فرآیند تولید »مصالح نانو 3« و کاربرد آنها سر و کار دارد. در حالت کلی، چنانچه ابعاد ذرات مورد مطالعه، در طیفی بین 1 تا 100 نانومتر باشد.آنها را نانو ذرات یا نانو مواد می-نامند.نانو ذرات نه تنها در مواد مصنوعی وجود دارند، بلکه حضور آنها در برخی مواد طبیعی به چشم می خورد. برای مثال: رس - از عمده ترین مواد تشکیل دهنده خاک - شامل هزاران نانو ذره است. وظیفه این نانو ذرات موجود در کالبد خاک رس، مقابله با یخ زدگی، تامین دوام و مقاومت خاک است.
فناوری نانو به دلیل توانایی دگرگون کردن ویژگیهای بنیادین مواد و حل مشکلات ساختاری، زمینه ساز ایجاد مصالحی جدید با ویژگی های نوین شده که افزون بر کارایی و بازدهی بیشتر عملکردی، از دوام بیشتری نیز برخوردارند. بدین ترتیب این ویژگی فناوری نانو سبب شد تا انقلابی در صنعت ساختمان رخ دهد.
-4فناوری نانو در ساختمان
از راه یافتن فناوری نو ظهور نانو به گستره مهندسی ساختمان مدت زیادی نمی گذرد. نخستین مطالعات در زمینه کاربرد های نانو فناوری در صنعت ساختمان، به دهه 1990 میلادی باز می گردد. از آن زمان تا کنون، فناوری نانو گسترش روز افزونی در معماری و مهندسی ساختمان داشته است.عایق های بهتر، بتن های توانمندتر، شیشه های خود تمیز شونده، نانو پوشش ها، رنگ ها و چسبهای نانو بنیان و دیگر مصالح از این نوع، علاوه بر چند عملکرد بودن، از امتیازات و ویژگی های کاربردی بیشتری برخوردارند
سال 1985، طلیعه ظهور فناوری نانو در معماری بود، هنگامی که معمار بزرگ و چیره دست، ریچارد باک فینستر فولر 4 به کمک سه دانشمند دیگر اتم های کروی کربن در ابعاد 1 نانومتر - یک میلیونم میلیمتر - را به دنیا معرفی کرد. از آن به بعد این اتم ها را به افتخار با مینستر فولر »باکی بال5« نامیدند
