پردیس فناوری کیش _طرح مشاوران ومتخصصان مدریت گروه فنی و مهندسی
نانو چیست؟
نانو فناوری نامی است که به یک نوع فناوری تولیدی اطالق میشود.
همانطور که از نامش پیداست زمانی محقق میشود که توانایی ساختن
اشیا از اتمها وجود داشته باشد و در این صورت توانایی
آرایش دوباره مواد با دقت اتمی را به وجود میآورد.
اصطالح نانو از واژه يوناني Nanos مشتق شده و معناي کوتوله
که در ابتداي واحدهاي سنجش اندازه مانند ثانيه، متره و غيره مي آيند.
يک نانومتر به معناي يک ميلياردم متر يا۱۰ آنگستروم است.
در حالي که تعاريف زيادي براي فناوري نانو وجود۶ NNI تعريفي سه بخشي را براي فناوري نانو ارائه ميدهد:
توسعه فناوري و تحقيقات دردارد،
طرح ملي فناوري نانوسطوح اتمي، مولکولي و يا ماکرومولکولي در مقياس
اندازهاي يک تا ۱۰۰ نانومتر در کنار خلق و استفاده از ساختارها،
ابزار و سيستمهايي که به خاطر اندازه کوچک يا حد ميانه آنها، خواص و عملکرد نويني دارند و باالخره توانايي کنترل
يا دستکاري در سطوح اتمي.
همچنین وزارت آموزش و تحقیقات فدرال آلمان۷ فناوری نانو را این گونه توصیف میکند:
فناوری نانو به تمام فعالیتهای تحقیق و بررسی، خلق و کاربرد ساختارهای مولکولی، در گستره درون مادهای و سطح
بیرونی مواد باز میگردد که دست کم یکی از ابعاد آن، رواداری کمتر از ۱۰۰ نانومتر داشته باشد. آنچه مسلم است، اینکه
دستکاری اجزای یک سیستم در مقیاس نانو، منجر به ایجاد کاربردها و مشخصههایی در مواد میشود که به این ترتیب
میتوان مصالح جدید یا کاربردهای جدید برای مصالح قبلی خلق کرد.
پیشینه فناوری نانو
در طول تاريخ بشر از زمان يونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر اين باور بودند كه مواد را ميتوان
آنقدر به اجزاء كوچك تقسيم كرد تا به ذراتي رسيد كه خرد ناشدني هستند و اين ذرات بنيان مواد را تشكيل ميدهند.
در۸ فيلسوف يوناني واژه اتم را كه به معني تقسيم نشدني
حدود ۴۰۰ سال پيش از ميالد مسيح شخصي به نام دموكريتوس
در زبان يوناني است براي توصيف ذرات سازنده مواد به كار برد.
بسياري وي را پدر فناوري و علوم نانو ميدانند.
نقطه آغاز۹ به طور دقيق مشخص نيست.
شايد بتوان شيشهگران قرون وسطا را اولين نانو تكنولوژيستها دانست.
آنان فناوري نانواز قالبهاي قديمي۱۰ براي شكل دادن شيشهها استفاده مي‌كردند، ولي شيشهگران دليل تغيير رنگ شيشه در
اثر اضافه نمودن طال را نميدانستند.
در آن زمان براي ساخت شيشههاي كليساهاي قرون وسطايي از ذرات نانومتري طال
استفاده ميکردند و با اين كار شيشههاي رنگي بسيار جذابي به دست ميآمد.
نانو فناوری در معماري و شهرسازي
کاربرد فناوري نانو در معماري را به دو گروه ميتوان تقسيم کرد؛
(گروه اول معماري بيونيک )کاربرد هندسه و ساختار
کربني در معماري بناهاي گوناگون( و گروه دوم بهرهگيري از مواد و مصالح ساخته شده با استفاده از مواد نانو است.
در مورد معماري بيونيک ميتوان به ريشههاي آن توجه خاص براي بهرهبرداري مناسب داشت.
حدود ۳ ميليارد سال از آفرينش ازمين ميگذرد و در اين مدت طبيعت خود، به عنوان معماري توانا و خالق مطرح شده است.
به عنوان مثال:
گياهان و جانوران توانستهاند با تزئينات و طراحيهاي الزم بر مشکالت محيط زيست خود فائق آيند
و انسان نيز در طول زندگي خود، هميشه سعي داشته براي ساخت و طراحي مکانها و وسايل مورد نياز خود
از طبيعت و محيط زيست اطراف خود الهام بگيرد.
معماري نيز از اين روند مستثنا نبوده و بارها از ساختارها و اشکال طبيعي و طبيعت الهام گرفتهاند که اخيرا
اين روند به جاي الگوبرداري و تأثيرپذيري مستقيم از طبيعت بيشتر در منطق دروني و مورفولوژي پروسههاي طبيعي
يا همان ياختههاي سازنده ساختاري ديده ميشود و به بهترين شکل ممکن از قوانين سازهاي آن نظير انعطافپذيري و
مقاومت پيروي ميکند.
از دريچه چنين نگرشي جنبش معماري بيونيک شکل چهار ضلعي و منتظم ساختمانهاي سنتي
را براي پديد آوردن ساختمانهاي بيولوژيکي و جهان طبيعي نفي ميکند.
نتيجه اين ديدگاه مجموعهاي از ساختمانهاي منحصر به فرد با قالبهاي بيولوژيکي و رياضي خواهد بود.
بهرهگيري از ساختار هندسي عناصر پايه نانو ساختارهاوخصوصيات رفتاري آنان (معماري بيونيک۱۹ )که دير زماني است در
الگوي بسياري از معماران نظير کاالتراوا راه يافته است.
نانو فناور بخشي از آينده نيست بلكه همه آينده است.
يکي از اين ساختارها، ساختار کربني است که عناصري
سخت نظير الماس حاصل اين رفتار و پيوند شيمايي است و باکي بال نمونه بارز اين ساختار سخت ميباشد.
باکي بالشناخت شده ترين فولرين۲۰ است که شبيه توپ فوتبال ميباشدو
از ۲۰ شش ضلعي و ۱۲ پنج ضلعي ساخته شده است.
اولين فولرين۲۱ كشف شده باكيبال بود، كه به علت شباهت با گنبد ژئودزيک باكمينستر فولر، باكمينستر
فولرين۲۲ نيز خوانده ميشد باكيبال مولكولي از۶۰ اتم كربن )C60 )به شكل يك توپ فوتبال است، كه به
صورت شش ضلعيها و پنجضلعيهاي بههم پيوستهاي آرايش يافتهاند
نانو در معماري بناهاي گوناگون بهرهگيري از مواد و مصالح ساخته شده با
استفاده از مواد نانو از ديگر کاربردهاي نانو در معماري است.
نانو فناوري
علم ساخت اتم به اتم مواد است و با کنترل مواد در مقياس مولکولي امکان
توليد مصالح مناسب با ويژگيهاي منحصر به فرد نظير پايداري و ماندگاري
مصالح و بنا، ضربه پذيري باال، شکنندگي کم را فراهم ميکند. به طور
کلي از نتايج کاربرد فناوري نانو در صنعت ساختمان را در ارائه سازههاي
سبکتر و مقاومتر، ساخت مصالح بسيار مقاوم در برابر نشست که ميتوانند
در ساخت تأسيسات ساختماني به کار گرفته شوند، بهبود عملکرد اتصاالت
لولهاي آب، باالبردن راندمان الکتريکي ومکانيکي تأسيسات ساختمان، مقاوم سازي مصالح،
کاهش ميزان اتالف حرارتي، عدم نياز به عايقکاري از جمله خواص
فيزيکي مصالحي است که در بخش صنعت ساختمان با بهرهگيري از فناوري نانو توليد خواهد شد.
در بخش ساخت و سازعالوه برجلوگيري از اتالف انرژي در بخشهاي مختلف و استفاده بهينه انرژي
در ساختمان، ميتوان به حفظ و نگهداري ساختمان براي مدت طوالني و مقاوم سازي آن حتي براي
حوادث غير مترقبه با صرفه اقتصادي دست يافت.
کاهش و آلودگي ناشي از مصرف انرژي، همچنين امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد،
انرژي و آب از ديگر نتايج حاصل از بهرهگيري نانو تکنولوژي محسوب ميشود.
گرچه مطالبي که بدان اشاره شد در حوزه صنعت ساخت و ساز و توليد
محصوالتي است که کمترين اثرات زيست محيطي را به دنبال داشته باشد و ساير جنبههاي آن نظير زيبايي، کيفيت
بصري، قابليت ترميم، دسترسي راحت و آسان و يا همان اصول سه گانه ويترويوس۲۴ که در ده کتاب معماری بدان اشاره
نموده است۲۵؛ شامل استحکام۲۶ ،سودمندي۲۷ و زيبايي۲۸ مد نظر قرار گرفته است
نانو مواد در صنعت ساختمان زير مجموعه
ذرات
- هوابرد
- چسبيده به سطح
- معلق در جامد
- معلق در مايع
سطحي - سطوح ساخت يافته،
- فيلمها و روکشها
حجمي - تک يا چند فازي
محصوالت نانو در حوزه ساختمان و معماري
- سطوح خود تميز شوندهو آسان تميز شونده
- آب گريز با خاصيت نيلوفر آبي
- خود تميز کننده فوتوکاتاليستي آب دوست، آسان
نانو پوششها
- حفاظت در برابراشعه ماورا بنفش
- ضد اثر انگشت
- ضد انعکاس
- حفاظت در برابر تابش خورشيدي
- ضد بخار
- تصفيه کننده هوا
نانو عايق ها
- عايق حرارتي
- ضد حريق
- تنظيم کننده دما
برجهاي نانو
برجهاي نانو در دبی، به عنوان مقر جديد پارک تحقيقاتي ديوبيوتک۴۹ در دوبي، توسط معماران آالرد۵۰ پيشنهاد شده است.
اين ترکيب شامل ۱۶۰۰۰۰ مترمربع فضاي اداري، آزمايشگاهها،
هتل، مسکوني و به همراه امکانات پشتيباني در يک برج با ارتفاع
۲۶۲ متر ميباشد. پوششي در نزديکي سطح زمين، سايهباني را
فراهم کرده، در حالي که يک ورودي چشمگير براي برج ها ايجاد
ميکند: يک صفحه زميني مفهومي که برجها از درون آن رشد
ميکنند.
معماري جالب توجه آن، شبکهاي تکرارشده از ساختار پوشش
محافظ خارجي بنا است که داراي تيرهاي غير منحني ولي با
طولهاي برابر ميباشد. نماي کل برج چندوجهي است ـ با الهام
از لوله کربن در مقياس نانو ـ و ساختار، اتصاالتي براي تغيير
جهت هندسي از عمودي به افقي، به وجود ميآورد که فرصتهاي
متعددي براي تقسيم فضاهاي داخلي در امتداد خطوط جرزها
فراهم ميکند.
ارتباط با ما :
تلفن : ۰۲۱۶۶۱۷۶۱۹۶ ۰۲۱۶۶۴۹۳۵۲۷ ۰۹۰۵۹۶۲۶۹۰۰
نشانی : بلوارکشاورز خیابان ۱۶ آذر انتشارات دانشگاه تهران پلاک ۵۴ طبقه۵ واحد ۹
ثبت نام از طریق سایت زیر
www.portal.kishtech.ir
شبکه های اجتماعی پردیس فناوری کیش :
سامانه آموزش مجازی رهیاران : www.rahyaranlms.ir
کانال تلگرام kishtech@
اینستاگرام kishtech.ir_ kishtech.ir