Novatoriškos statybinės cheminės medžiagos, į kurias verta atkreipti dėmesį ateityje, visų pirma sutelktos į ekologiškus ir mažai{0}}išskiriančius sprendimus, išmanų reagavimą, savigydos galimybes ir daugiafunkcinę integraciją. Tipiškos medžiagos yra anglį -sutraukiantis cementas, savaime-gyjantis betonas, išmaniosios pjezoelektrinės medžiagos ir programuojamos statybinės medžiagos. Šios technologijos ne tik pagerina pastato našumą, bet ir skatina pramonės perėjimą prie tvarumo ir intelektualumo.
1. Novacem Carbon-sekvestruojantis cementas: nuo „išskiriančio anglį“ iki „sugeriančio anglį“
Tradicinė cemento gamyba yra pagrindinis anglies dvideginio išmetimo šaltinis; Tačiau Novacem cementas naudoja magnio silikatą kaip žaliavą. Kietėjimo proceso metu jis gali sugerti maždaug 50 kilogramų CO₂ tonoje ir taip pasiekti grynąjį anglies absorbcijos efektą. Atitinkantis stiprumo standartus ir pasižymintis puikiu atsparumu ugniai, jis laikomas vienu iš pagrindinių būdų, kaip sukurti „anglies -neigiamus pastatus“.
2. Savaime-gyjantis betonas: automatinis įtrūkimų taisymas
Įdėjus įterptas mikrokapsules arba naudojant vidinius grįžtamuosius cheminius ryšius, ši medžiaga gali automatiškai išskirti gydomąsias medžiagas arba sukelti molekulių persitvarkymą, kai atsiranda įtrūkimų, o tai žymiai pailgina konstrukcijos tarnavimo laiką.
Mikrokapsulės{0}}pagrindas: įtrūkimai suplėšo kapsules, išsiskiria epoksidinė derva, kuri sukietėja ir užpildo tuštumą.
Būdinga: naudojama Diels{0}}Alder reakcija, leidžianti savarankiškai taisyti tiesiog naudojant šilumą.
Ši technologija jau buvo pritaikyta tiltų statybose ir požeminiuose inžineriniuose projektuose, iš esmės sumažinant priežiūros išlaidas.
3. Pjezoelektrinės ir katalizinės funkcinės medžiagos: pastatai tampa „gyvaisiais organizmais“
Naujos daugiafunkcinės medžiagos suteikia pastatams energijos surinkimo ir aplinkos ištaisymo galimybes:
Pjezoelektrinės medžiagos (pvz., švino cirkonato titanatas) gali paversti mechaninį įtempį elektros energija, tuo pat metu veikdamos kaip jutikliai, stebintys konstrukcijos būklę.
Elektrokatalizinės medžiagos gali paversti CO₂ naudingomis cheminėmis medžiagomis-arba padalyti vandenį į vandenilį- pastato paviršiuje, efektyviai paversdamos išorines sienas „oro valytuvais“ arba „energijos gamyklomis“.
Ateityje ištisi pastatai gali virsti išmaniosiomis sistemomis, kurios sklandžiai integruoja energijos gamybos, jutimo ir valymo funkcijas.
4. Fazė-Pakeiskite energijos kaupimo medžiagas: pastatai virsta „milžiniškomis baterijomis“
Fazė-Keisti medžiagas (PCM) sugeria arba išskiria šiluminę energiją pasikeitus jų fizinei būsenai; Jie naudojami patalpų temperatūrai reguliuoti ir energijos sąnaudoms, susijusioms su oro kondicionavimo sistemomis, sumažinti. Be to, elektrocheminės energijos kaupimo medžiagos gali būti integruotos į sienas arba grindis, kad būtų galima kaupti saulės energiją, taip skatinant pastatus apsirūpinti energija{2}}.
5. Programuojamas cementas ir celiuliozė-Sustiprintos medžiagos: tikslus savybių valdymas
„Programuojamas cementas“, sukurtas Rice universiteto JAV, pasiekia puikų stiprumą ir mažesnį poringumą tiksliai kontroliuojant jo kristalinę morfologiją. Tuo tarpu Kinijos akademikų komanda sukūrė „celiuliozės -cemento kompozitus“, naudodama natūralią celiuliozę, kad padidintų tvirtumą ir subalansuotų aplinkos tvarumą ir mechanines savybes.
Šios medžiagos žymi esminį poslinkį statybinių medžiagų srityje,{0}}perėjus nuo „empirinio formulavimo“ eros prie „molekulinio projektavimo“.
