استفاده از گرافن در ساختمان سازی و کارایی آن

2 ماه پیش
Rate this post

 

گرافن چیست

گرافن توسط اتم های کربن خالص تشکیل شده است، دارای ساختار مولکولی جامد است که به شکل لانه زنبوری مرتب شده است.

گرافن اولین بار ۱۵ سال پیش سنتز شد که با ورودش به صنعت معماری و ساختمان سازی تحول زیادی در آن ایجاد کرد.

گرافن دارای انبوهی از ویژگی های شگفت انگیز می باشد که بسیاری از بخش های صنعت امروزه را تحت الشعاع قرار داده است. یکی از ویژگی های بارز گرافن کمک به بهبود بهره وری انرژی و کاهش اثرات زیست محیطی ساختمان ها است.

ویژگی های گرافن

گرافن رسانای عالی الکتریسیته می باشد

رسانایی گرافن از مس بیشتر می باشد و می تواند همان مقدار  الکتریسیته را با انرژی کمتری منتقل کند. همچنین می تواند نور خورشید را با سرعت زیادی به برق تبدیل کند زیرا توانایی بالایی در جذب نور دارد.

گرافن بهتر از هر ماده ی دیگری که تا به حال شناخته شده است قادر به انتقال گرما می باشد.

گرافن دارای سختی بسیار زیادی می باشد.

گرافن حدود ۲۰۰ برابر سخت تر از فولاد می باشد به همین دلیل دارای تحمل بسیار بالایی می باشد. همچنین در برابر اصطکاک و شرایط آب و هوایی بسیار مقاوم می باشد. به این ترتیب مواد ساخته شده از گرافن در طول زمان نسبت به مواد دیگر دوام بیشتری خواهند داشت.

گرافن قادر به واکنش با مواد دیگر می باشد

این خاصیت امکان ایجاد مواد جدید با ساختار اولیه گرافن به منظور افزایش کارایی و مقاومت را می دهد. علاوه بر این طبق تحقیقات انجام شده توسط دانشمندان اسپانیایی می تواند تمام نور را در تک لایه اتمی خود جذب کرده و رنگ های مختلفی از نور را جذب کند.

شفافیت و سبکی در گرافن

شفافیت و انعطاف پذیری گرافن آن را برای ساخت وسایل شفاف و مقاوم مانند شیشه های پنجره ها در ساختمان مناسب کرده است.

مقاومت گرافن در برابر تشعشعات یونیزان و خواص بهداشتی گیاهی

مقاومت گرافن در برابر تشعشعات یونیزان می تواند در ساخت سازه های بیمارستان ها و بخش رادیوتراپی و یا هر گونه فعالیت دیگری که تشعشعات مضر دارند مناسب می باشد و به عنوان عایق عمل می کند. این ویژگی باعث کاهش هزینه های اقتصادی برای ساخت بیمارستان ها و کیلینیک ها می باشد.

گرافن در ساختمان سازی

از جمله کاربرد های گرافن در زمینه ساخت و ساز و به ویژه برای بهبود بهروری انرژی در ساختمان ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

گرافن در مصالح ساختمانی در بتن کارایی دارد. مهمترین کاربرد های آن در ستون ها، لوله ها، جاده ها و صفحات بتنی سد ها می باشد. افزودن گرافن به سیمان علاوه بر افزایش مقاومت برای محیط زیست نیز مفید است.

انواع ترکیبات گرافن

گرافن ایرژل (بتن)

سبک ترین و کار آمد ترین ماده عایق حرارتی است که استفاده از آن باعث صرفه جویی در انرژی می شود. ورقه هایی با ضخامت ۵ میلی متر از ایرژل را می توانیم برای عایق های حرارتی استفاده کنیم. این امر باعث صرفه جویی در فضا و بهبود بهره وری انرژی نه تنها در ساختمان ها بلکه در پانل های خورشیدی می شود.  علاوه بر حداقل ضخامت، ماده ای بسیار انعطاف پذیر و مستحکم است و در برابر اعمال مکانیکی (فشار) مقاوم است.

پوشش لوله ها

از گرافن در ساخت پوشش های اکسید تیتانیوم نانو ذرات، برای پوشش و محافظت از لوله ها استفاده می شود و در نتیجه کارایی و طول عمر آن ها را افزایش می دهد. گرافن از خود در برابر تاثیر عوامل خارجی مانند آب و هوا، اشعه ماورائ بنفش و…. محافظت می کند.

صفحات خورشیدی

گرافن نقش مهمی در ساخت پنل های خورشیدی فتولتائیک با سلول های ساخته شده گرافن ایرژول دارد. با توجه به عملکرد بالای آن برای جذب تمام نور خورشید به عنوان یک ماده سبک وزن، مونتاژ و نصب ورقه های خورشیدی را راحت تر کرده است.

ممنون از توجه شما

منبع: nanografi.com

ترجمه و تهیه شده توسط تیم درباران

سفارش آنلاین درب در ایران

 

 

 

Rate this post
0
برچسب ها :

برخی از منابع مجله