Графен

Графен – одна из форм наноуглерода. Наноструктурные материалы изучаются и разрабатываются уже давно, и появление нано-частиц на наших стройках - в составе бетонов, лакокрасочных материалов, электротехнических устройствах и еще много где - это вовсе не фантастика. Бетон и сталь для нас привычны. А что будет через пятьдесят лет? А через сто? Что за материалы появятся на строительных площадках, вот если бы заглянуть в будущее…

Ну заглянуть-то не вопрос. Ученые пишут статьи, публикуют их не только в научных журналах, но и популяризируют, а об особо интересных разработках, например – о новом мобильнике с экраном из пленочного графена, прошитом металловолокнами – уже давно знают все, кто интересуется подобными вещами, из прессы. Такой мобильник можно ронять и бить экраном, и даже трещин не будет. Из подобных материалов можно делать космические скафандры.

Что такое графен

Графен – уникален как материал и чрезвычайно разнообразен по свойствам. Получают графен из обыкновенного графита. И так же, как и графит, графен состоит из одних только атомов углерода. В одном миллиметре графита содержится более трех миллионов слоев графена.

Разница состоит в кристаллической структуре, у графита она трехмерная, а у графена – двумерная. Шестиугольная структура в виде сот, углеродные атомы в которой распределены в идеальном порядке. Толщина кристалла графена – страшно подумать – 0,3 нанометра (один нанометр – это одна миллионная доля миллиметра).

Свойства графена

Графен имеет электропроводность лучшую, чем металлы. Намного лучшую, чем медь. По сравнению со сталью графен прочнее в десять раз, а по массе легче в 6 раз. Практически светопрозрачный материал, поглощает не более 2% спектра. Плотность такова, что даже легкие газы, вроде гелия и водорода, не проходят сквозь слой графена.

Солнечная батарея, изготовленная из графена, имеет толщину бумажного листа. Красочные материалы, в основе которых порошок известняка и графен, придадут фасадам зданий защитные свойства, которые позволят не бояться атмосферный воздействий, любых перепадов температур. При эксплуатации в экстремальных условиях износ строений будет минимальным!

Увы, дифирамбы графену немного вянут от следующего пакета информации – не все так просто. Есть проблема возможного урона окружающей природе. Оказывается, графен может изменять свои свойства под действием воды. В реках и озерах его частицы могут оказать пагубное воздействие на биосферу, и эта проблема пока не решена.

В перспективе графен будет широко применяться в таких отраслях, как медицина – суперпрочные имплантаты, электроника – светопрозрачные покрытия мониторов, проводники и многое другое. Наверное, космонавтика. Электропроводящие пластмассы, вечные супертонкие контейнеры для герметичного хранения продуктов, новые электрические аккумуляторы на графеновой пудре. Уникальные по прочности конструкции, тросы, кабеля и балочные элементы зданий в сочетании с классическими строительными материалами позволят создавать сооружения, поражающие воображение.

Производство графена сложно, и для строительства этот материал пока еще чрезвычайно дорог, и использовался мало, в чрезвычайно дорогих и сложных проектах. Возможно, ситуация в скором будущем изменится, так как в настоящее время проводятся исследования возможности производства графена химическим путем. Вопрос в цене, и если ученым удастся этот вопрос решить… то сферу строительных материалов ждут перемены. Будет ли это процессом, близким к эволюционному, или нас ждет настоящая графеновая революция… поживем, увидим.

Искусственная паутина

Загадочное природное явление – паутина обыкновенная – поражает людей необычностью свойств с древних времен. С одной стороны – невероятная прочность при малой толщине нити. Если посчитать, то выясняется, что сталь далеко не так крепка и надежна, как паутина, просто никакого сравнения.

Паутина имеет не только уникальную прочность, есть еще одно свойство, не менее интересное – паутина сохраняет натяжение в экстремальных условиях, когда окружающая среда крайне агрессивна. Это свойство – не провисать – исследовали ученые во Франции и Великобритании.

Паутинная нить существует в двух абсолютно противоположных фазах – имеет свойство одновременно сжиматься, как жидкости, и растягиваться, как твердые тела. Именно это состояние делает паутину в три раза прочнее самых прочных созданных человеком синтетических нитей, например, нейлона. Данное открытие, как считают ученые, может совершить прорыв не только в науке, но и в технологиях, в частности, в строительных.

Один из секретов паутины был раскрыт. Клейкое вещество, находящееся на паутинных нитках, предназначено природой не только для ловли мух. Как оказалось, у этой паучьей слюны имеется и другая функция. Данный клей работает по типу самосжимающейся пружины, когда воздействия – ветра – нет, клеевые капли сматывают в себя паутину, как в клубок, а при увеличении нагрузок – отпускают, тонко регулируя стабильность поверхностного натяжения паутины.

Жидкая нитка была воссоздана лабораторно. Новый биотехнологический материал – искусственная паутина – был создан из тончайших пластиковых проводов и склеивающего вещества на основе масла. Поведение синтетической паутины, как конструкции, не отличается от настоящей.

Разработчики идеи утверждают, что волокна синтетической паутины возможно сделать практически из любого материала. Перспективы созданной человеком по природному образцу паутины – на настоящее время развитие микротехнологий и реверсивные микродвигатели, а что значат для строительства сверхлегкие волокна с прочностью стали, как для производства новых стройматериалов, так и для развития технологий… никакой фантастике не снилось.

Строительные материалы|22 июля 2017 в 11:25|
Оставить комментарий
Guest
Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь
Теплоблоки

Теплоблоки

Строительные материалы|21 июля 2017 в 15:39
Теплоблоки возникли в результате реализации идеи совместить в одном стеновом блоке эффективный утеплитель, декоративную отделку и конструктив с высокой несущей
Клей для блоков

Клей для блоков

Строительные материалы|21 июля 2017 в 12:14
Клей для блоков, напрямую влияет на прочность, теплозащитные свойства и долговечность стен дома. Легкобетонные блоки для кладки стен имеют массу
Шлакоблоки

Шлакоблоки

Строительные материалы|21 июля 2017 в 09:52
Шлакоблоки это стеновые блоки, прошедшие проверку временем, знакомые всем с советских времен, прочные и надежные. Шлакоблоки сегодня имеют другой состав и
Стеновые блоки

Стеновые блоки

Строительные материалы|21 июля 2017 в 05:56
Стеновые блоки относительно новый строительный материал. Классический кирпич и новые его виды в своем широчайшем ассортименте всегда востребованы для
Опилкобетон

Опилкобетон

Строительные материалы|18 июля 2017 в 03:54
Опилкобетон – это стеновой строительный материал на основе цементного вяжущего и натуральных древесных наполнителей. Состав опилкобетона Подробнее о
Клинкерный кирпич

Клинкерный кирпич

Строительные материалы|15 июля 2017 в 17:55
Клинкерный кирпич - стеновой материал с уникальной прочностью, долговечностью и стойкостью в агрессивных средах. Основное применение клинкерного
Гиперпрессованный кирпич

Гиперпрессованный кирпич

Строительные материалы|14 июля 2017 в 11:03
Гиперпрессованный кирпич предназначен для элитной, стильной и высокопрочной облицовки. Гиперпрессованный кирпич штучный, сырьем для производства
Твинблок

Твинблок

Строительные материалы|13 июля 2017 в 12:43
Твинблок – это блок из газобетона, изготовленный по технологии автоклавного твердения. Отличие твинблоков от газоблоков – это соединения пазогребневого типа
Фрамужное окно

Фрамужное окно

Ремонт и отделка|09 августа 2022 в 07:05
Фрамужное окно можно расположить над дверью – входной или межкомнатной и над основным окном. Фрамуга – это не форточка, хотя порой и выполняет те же задачи, но намного лучше...
Окно между ванной и кухней

Окно между ванной и кухней

Ремонт и отделка|08 августа 2022 в 07:02
Окно между ванной и кухней пришлось бы кстати во многих современных квартирах, но со времен хрущевок такое окошко закладывается в проекты нечасто, и в основном для частных домов...
Биоплато

Биоплато

Благоустройство|05 августа 2022 в 07:06
Биоплато, или водоем для регенерации воды – так называют декоративное болотце на загородном участке, устроенное по специальной технологии и способное очищать водоем...
Дача в стиле лофт

Дача в стиле лофт

Ремонт и отделка|04 августа 2022 в 07:04
Дача в стиле лофт – идеальных выбор для тех, кто предпочитает свободную планировку, оригинальные и практичные декоры, натуральные цвета и позитивный подход к быту...
Яркая дача

Яркая дача

Благоустройство|03 августа 2022 в 07:07
Яркая дача летом – обыденность, но радоваться ярким цветам и оригинальным декора осенью совсем другое дело. Яркой дачу можно сделать разными способами...
Походная печка

Походная печка

Благоустройство|02 августа 2022 в 07:07
Походная печка – незаменимое оснащение для туриста и дачника; на походной печке, творчески сконструированных из консервной банки, умудряются кипятить чай рыбаки...
Сельский стиль

Сельский стиль

Ремонт и отделка|01 августа 2022 в 06:38
Сельский стиль, или фармхаус (farmhouse) – очаровательный микс из винтажа и современного стиля, с нотками рустика и, может быть, чуть-чуть лофта и индустриального гламура...
Белая морилка для дерева

Белая морилка для дерева

Ремонт и отделка|29 июля 2022 в 07:03
Белая морилка для дерева – один из способов быстро и эффектно отбелить древесину в интерьерных отделках, декоре, реставрации мебели...
Столик в прихожую

Столик в прихожую

Ремонт и отделка|27 июля 2022 в 07:07
Столик в прихожую – уникально удобный и изысканный предмет мебели, незаслуженно забытый в век скромных прихожих многоквартирных домов. Столики для прихожих

Главное