Строительные материалы будущего

10 инновационных материалов, которые изменят ваш взгляд на строительство и отделку

Новые материалы и технологии появляются сегодня едва ли не каждый день. Какие-то вызывают лишь улыбку, а какие-то способны изменить мир. В этой статье мы собрали 10 разработок последних лет, которые наглядно доказали нам, что невозможное — возможно

Самовосстанавливающийся бетон

Бетон — материал, без которого не обходится, наверное, ни одна стройка. Он обладает огромной прочностью и способностью выдерживать колоссальные нагрузки. Но под воздействием влаги, ветра и других внешних факторов монолит постепенно разрушается. Казалось бы, решить эту проблему невозможно. Но специалисты из Голландии разработали удивительную технологию, благодаря которой бетон восстанавливаться без участия человека. Он в буквальном смысле реставрирует сам себя.

Как это работает? В состав бетона вводят молочнокислый кальций, а потом заселяют его живыми бактериями, которые питаются этой добавкой. Перерабатывая ее в известняк, эти микроорганизмы заделывают трещины и каверны. Пока эта разработка еще не получила широкого распространения, но возможно, в будущем она совершит революцию в строительстве, позволив отказаться от ремонтных работ.

Стеклянная черепица

Продукт, изготовленный швейцарской компанией SolTech Energy, способен удивить даже взыскательного архитектора. Стеклянная черепица станет прекрасным украшением дома, но есть от ее использования и реальная польза. Этот материал способен накапливать солнечную энергию, благодаря чему даже ночью поверхность крыши остается теплой. А значит, на ней не собирается снег. Подходит ли такое решение для северных регионов — вопрос спорный. Но в странах с умеренным климатом стеклянная черепица показывает себя наилучшим образом.

По прочности стеклянная черепица не уступает керамической. И хорошо с ней комбинируется, так как совпадает по размерам, толщине и форме

При укладке под черепицу подстилают полотно из черного нейлона. Когда солнце нагревает стеклянную поверхность, нагревается и воздух под ней. И эту энергию можно использовать не только для обогрева крыши, но и для других нужд. Так, если проложить под кровлей трубы и пустить по ним воду, система станет дополнительным источником тепла для мансарды.

Смарт-стекло

Продолжая «стеклянную» тему, расскажем о разработке, позволяющей сделать прозрачный материал непрозрачным одним прикосновением руки. Этот волшебный эффект достигается довольно просто. Между двумя стеклянными панелями помещают жидкокристаллическую пленку и пропускают через нее электричество. При подаче энергии кристаллы меняют ход движения, выстраиваясь перпендикулярно поверхности стекла, и оно становится прозрачным. Но стоит выключить ток, как частицы возобновляют броуновское движение, и материал мутнеет, делаясь непроницаемым для взгляда.

Несмотря на наличие токопроводящего слоя, «умное» стекло можно использовать в помещениях с высокой степенью влажности

Токопроводящий бетон

Попытки сделать бетон токопроводящим предпринимались давно, но заметных успехов в этой области удалось достичь лишь недавно. Уникальная разработка под названием Shotcrete принадлежит ученым университета Небраски. Используя особый минерал (магнетит), а также добавки из металлической и углеродной пыли, специалисты придали бетону новые полезные свойства. Теперь он может не только отражать, но и поглощать электромагнитное излучение.

Новый материал предназначен в первую очередь для строительства дорог, тротуаров и взлетно-посадочных полос, которые не будут покрываться льдом даже в самые сильные морозы. По сути, речь идет о «теплых полах» неограниченной площади.

Светопрозрачный бетон

Светопрозрачный бетон — звучит, как нечто взаимоисключающее. Но, как ни удивительно, такой продукт существует. Материал пронизывают оптоволоконные нити, способные пропускать свет и при этом выдерживающие довольно большие нагрузки.

Разработчики утверждают, что светопрозрачный бетон можно использовать в самых разных сферах — при возведении стен с подсветкой, строительстве бассейнов и создании ландшафтных композиций. Материал отличается высокой прочностью на сжатие — от 70 МПа, а его водопоглощение не превышает 1%.

Сегодня светопрозрачный бетон стоит довольно дорого — плита площадью 2 м² толщиной 2 м обойдется в 15 000 руб. Но в дальнейшем планируются удешевление.

Гибкая керамическая плитка

Еще одно противоречивое словосочетание — гибкая керамическая плитка. Речь идет о композитном изделии под названием Flexi Clay. Он изготавливается из традиционной глины, в которую замешивают пластификатор, придающий изделию эластичность. А для армирования служит прочное стекловолокно.

Размеры плитки варьируются от 253×40 до 2400×1200 мм. Толщина же составляет 2-4 мм. Внешне материал не отличается от обычной жесткой облицовки. Новинку можно использовать как для внутренней, так и для внешней отделки. Средний срок службы составляет 20 лет.

Гибкую плитку можно изгибать под прямым углом, не опасаясь растрескивания. Но для ее укладки необходимо использовать особопрочный клей

Деревянные гвозди

Металлический гвоздь, известный нам с древнейших времен, прекрасно справляется со своими задачами. Но назвать его идеалом нельзя. Проблемы возникают при необходимости разобрать деревянную конструкцию. Приходится тратить много времени и сил на выдергивание крепежных элементов, которые часто гнутся и застревают намертво. Есть и еще одна неприятность — железные гвозди подвержены коррозии. Ржавея, они не только разрушаются сами, ослабляя соединение, но и оставляют на поверхности доски неряшливые рыжие пятна.

Изобретение Beck Fastener Group решает все вопросы разом. Это гвозди из. дерева, точнее, массива бука. При разборе деревянной конструкции их не нужно выдергивать — можно просто распилить или сломать. И конечно же, ни о какой коррозии не может быть и речи.

Деревянные гвозди забивают при помощи пневматического пистолета. Предварительное засверливание не требуется

Крепежные элементы, получившие название LignoLoc, имеют диаметр 3,7 мм и длину от 50 до 65 мм. Стоит отметить, что по прочности деревянные гвозди уступают металлическим. Использовать их в капитальном строительстве нельзя. Но они прекрасно подходят для внутренней отделки, а также могут пригодиться при изготовлении мебели.

Самый теплый кирпич

Казалось бы, усовершенствовать кирпич уже просто невозможно — рынок предлагает множество вариантов этого стенового материала под все случаи жизни. Но специалисты швейцарского исследовательского института Empa смогли нас удивить, совместив в одном изделии керамику и теплоизоляцию. Так получился самый теплый кирпич в мире — «Аэробрикс». Его полости заполнены так называемым аэрогелем — синтетическим веществом, похожим на легкую пену.

Благодаря этой инновации кирпич сопротивляется холоду в 8 раз лучше, чем обычный, аналогичного размера. Кроме того, он достойно выдерживает нагрев до 300°C. К сожалению, на настоящий момент «Аэробрикс» не используют массово — слишком уж это дорого. Один квадратный метр стены обходится в сумму порядка 30 000 руб. Но со временем технология будет дешеветь, становясь все более доступной.

Хвойные панели

Этот материал появился благодаря тенденции к использованию экологически чистых продуктов. Сырьем для него служит спрессованная еловая хвоя. В качестве связующего выступает содержащаяся в иглах клейкая смола. Никакие другие химические вещества в производстве не задействованы. В результате получается листовой материал, который используют в качестве подложки под ламинат и паркетную доску.

Размер хвойных панелей — 590 × 850 мм, толщина же может составлять 3-7 мм. На пол их укладывают по диагонали, встык, и фиксируют скотчем, чтобы предотвратить расползание.

Хвойный агломерат хорошо сохраняет тепло, но не отличается высокой прочностью. Кроме того, во влажной среде он может покрываться плесенью

Гибкое дерево

Это словосочетание не следует понимать буквально. Сделать древесный массив по-настоящему гибким пока еще не удалось. Зато удалось найти элегантное компромиссное решение, наклеив треугольные деревянные дощечки на полимерную сетку. В результате получились своего рода обои, которыми можно отделывать криволинейные поверхности — ниши, колонны, арки и проч.

Отделочный материал под названием Wood-Skin выпускается в панелях размером 2500 x 1250 см и 3050 × 1525 см. Толщина варьируется в диапазоне от 3 до 30 мм. Лицевая поверхность плитки может быть выполнена из различных видов шпона, а также керамики, металла, пластики и даже камня. Но наибольшей популярностью пользуется, конечно же, дерево.

Панели из «гибкого дерева» позволяют использовать точечную подсветку. Монтаж материала производят при помощи встроенных крючков и натяжных тросов

10 стройматериалов будущего

10 стройматериалов будущего

Технологии

Технология материалов и проектирование зданий и сооружений могут не звучать также интересно, как, скажем, квантовая физика или палеонтология, но они влияют на нашу повседневную жизнь гораздо больше, чем любая другая наука.

От пластического инвентаря до теплоизоляции дома — они буквально строят мир вокруг нас.

В этой статье вы узнаете о сверхлегких, гибких и инновационных материалов, из которых будут строить дома и офисы в будущем.

Прозрачный бетон

Бетонные здания известны больше своей устойчивостью, чем светопроницаемостью. Так было до тех пор, пока на рынок стройматериалов не пробился прозрачный бетон.

Прозрачный бетон представляет собой смесь бетона со стеклом из волоконно-оптических нитей, которая дает твердый, но достаточно прозрачный блок. LintraCon, так они называются, могут быть использованы в производстве напольных покрытий и тротуаров.

По словам производителей этого материала, оптоволокно составляет всего лишь четыре процента смеси. Это означает, что блоки из такого бетона все еще в силах поддерживать стены.

SensiTile (Чувствительный кафель)

Представьте, что идя по кухне, чтобы добраться до холодильника, по траектории вашего пути пол мерцает, освещая вам дорогу. Такое возможно благодаря SenseTile или, другими словами, чувствительным плиткам.

Плитка производится таким образом, что среди пластов прессованы волоконно-оптические каналы передачи, которые распространяют свет от одной точки к другой, создавая при движении по ним мерцающий эффект.

Читайте также  Скат по другому

Материал доступен в качестве напольных покрытий также и в ванных комнатах и даже на потолках. Мерцающие огни могут следовать за вами по всему дому.

Электрифицированное дерево

Благодаря «Wood.E.» вам не придется иметь дело с клубком проводов. Этот разработанный в Европе материал включает в себя источник электроэнергии, встроенный непосредственно в столы и стулья.

Как это работает? Два слоя металла спрессованы в мебель из древесины, что позволяет передавать электрический ток сквозь них. Через разъем передается ток силой 12 вольт, а лампы и другие устройства могут подключаться через другой разъем.

Flexicomb (Гибкие соты)

Название Flexicоmb говорит само за себя. Разработанный в лабораториях Дэна Готтлиба (Dan Gottleib) этот материал представляет собой гибкую форму медовых сот, которые могут быть использованы для создания светильников, мебели и даже скульптур.

Материал состоит из тысячи плотно упакованных полипропиленовых труб, согнутых таким образом, что выпуклая часть остается снаружи, а жесткая — изнутри. Flexicоmb настолько универсален, что его можно будет использовать практически для любых целей. Не говоря уже о том, что выглядит он удивительно.

Кинетическое живое стекло

Мысль о том, что ваш дом заботится о вашем здоровье, утешительна. Подобное в силах «живому» стеклу, которое показывает уровень кислорода в воздухе.

«Живое» стекло разработано архитекторами Су-ин Янг (Soo-in Yang) и Дэвидом Бенджамином (David Benjamin). Оно представляет собой «умный» материал с прозрачной поверхностью, на которой в присутствии человека автоматически открываются и закрываются жабероподобные щели, следящие за качеством воздуха в комнате.

В поверхность встроены провода, которые связаны с электрическими раздражителями. Они позволяют «жабрам» отслеживать качество воздуха, «вдыхая его».

Richlite — бумажная столешница

Столешница, сделанная из бумаги, возможно, звучит не слишком убедительно, однако, таковая есть и материал, из которого она создана, называется Richlite. Столешница почти неотличима от деревянной.

Семьдесят процентов материала, из которого производится предмет мебели, — это переработанная бумага. Столешница изготавливается путем обработки бумаги смолой, затем ее обжигают, в результате чего образуются твердые листы.

Richlite была впервые использована в аэрокосмической промышленности, в лодках в спортивном инвентаре, теперь же материал доступен в архитектуре и в дизайне.

Самовосстаналивающийся цемент

Может создаться впечатление, что большинство материалов разрабатываются с целью заменить бетон, но цемент сам по себе все еще развивается. Новый самовосстанавливающийся цемент способен восстанавливать трещины.

Суть в том, что в обыкновенный цемент были добавлены микрокапсулы с клееподобной эпоксидной смолой, которая автоматически ремонтирует трещины, образующиеся на тротуарах или проезжей части. Кроме того, цемент обладает способностью регулирования теплом. В качестве ингредиента, в смесь были включены материалы, которые могут поглощать или освобождать большое количество тепла.

Этот материал мог бы помочь экономить энергию тем, что использовался бы при строительстве зданий, которым под силу было бы контролировать собственную температуру, тем самым экономить на средствах.

Углеродное волокно

Углеродное волокно является очень прочным и в то же время легким материалом. Оно в пять раз прочнее и два раза жестче стали, а весит при этом на две трети меньше.

Материал создается из углеродных нитей, которые тоньше человеческого волоса. Пряди сплетаются вместе, как ткань, и их можно формировать под любую модель. Помимо того, что волокно прочное, оно еще и гибкое, так что это идеальный материал для строительства в районах, подвергаемых воздействию ураганов и других природных катаклизмов.

Жидкий гранит

По словам создателей этого строительного сырья, оно может полностью заменить цемент в бетоне. Жидкий гранит — материал легкий и имеет такую же грузоподъемность, что и цемент, однако, он сделан из переработанных веществ.

Жидкий гранит не имеет никакого влияния на экологию, как, например, цемент или бетон. Он состоит от 30 до 70 процентов из переработанного материала и на одну треть из цемента. За счет этого снижается объем выбросов углерода в атмосферу.

Наконец, жидкий гранит удивительно огнеустойчив. Он может выдержать температуру до 1100 градусов Цельсия, сохраняя при этом свои структурные свойства. Это отличает его от бетона, который взрывается при высоких температурах.

Гибкий бетон

Традиционный бетон очень хрупкий сам по себе: он трескается при любом изгибе. Новый тип материала из армированных волокон может положить конец этой проблеме.

Новый тип бетона в 500 раз устойчивее к трещинам, чем обычный бетон. Все это благодаря крошечным волокнам, на долю которых приходится два процента его состава. При сгибе они предотвращают поломку.

Заслуга в гибкости, впрочем, не только волокон, но также и других материалов. Благодаря этому, срок годности бетона удлиняется.

Строительные материалы будущего

В меняющемся мире мы предъявляем повышенные требования к долговечности, экономичности, экологичности, прочности зданий и сооружений. Созданы самовосстанавливающиеся строительные материалы; материалы, поддерживающие в зданиях комфортный климат и очищающие окружающую среду… В Китае «дома мечты» «печатаются» на 3D-принтерах. Технологии будущего рождаются сегодня. Заглянем в XXII-й век!

Клейтроника

В будущем дом сможет менять форму «по щелчку». Проектирование трансформирующихся объектов изучает клейтроника – наука о новом виде материи. Такая материя будет состоять из катомов – микроскопических компьютеров.

Метаматериалы

Мечты фантастов о невидимости и голограммах осуществят метаматериалы. Их характеристики будут определяться не составом, а искусственно созданной структурой, что позволит получать материалы с ошеломляющими свойствами. В частности, с отрицательным коэффициентом преломления, отвечающим за видимость. Шапки-невидимки и здания-невидимки – возможны.

Если клейтроника и метаматериалы – пока еще будущее строительства, то многие материалы, еще недавно казавшиеся фантастикой, – уже настоящее.

Наногель

Наногель также называют аэрогелем или «жидким дымом». Невероятно, но этот «дым» был изобретен еще в 1931 году. Американский химик Стивен Кистлер создал сверхпрочный материал, на 97% состоящий из воздуха. Кубик из наногеля размером с игральную кость по площади своих внутренних фрактальных структур превосходит футбольное поле. Благодаря этому стена из наногеля защитит от потока огня и действия низких температур. При этом плотность наногеля всего 3 мг/см³.

Дома из грибов и водорослей

Удивительно, но грибы и водоросли – прекрасные строительные материалы. Экологичные и прочные. И первый «грибной» дом уже построен. Компактный, но вполне пригодный для жизни. Его возвела компания Ecovative, для которой тема использования мицелия в строительстве является основной. У грибов масса достоинств, помимо природности. Они обладают высокими огнеупорными и изоляционными свойствами, нетоксичны и 100%-но биоразлагаемы. Грибной изоляционный материал распыляется в виде пены и, прорастая, заполняет щели и углубления.

Водоросли также активно применяют в строительстве уже сегодня. Как для создания автономной системы энергообеспечения, так и для производства утеплителей. Такие технологии значительно сократят затраты на строительство и эксплуатацию зданий. В Гамбурге построен дом с живыми водорослями в фасаде, создающими комфортный микроклимат и служащими источником энергии.

Дом в Гамбурге с живыми водорослями в фасаде

панели, заполненные живыми микроскопическими водорослями

жизнедеятельность этих бактерий поддерживается встроенными в фасад биореакторами

Самовосстанавливающиеся материалы

Проблема долговечности конструкций натолкнула технологов на идею самовосстанавливающихся материалов. Так, в Нидерландах придумали цемент с бактериями и «кормом» для них в составе. Бактерии перерабатывают предложенный «корм» в прочный карбонат кальция, заполняющий повреждения. Используя подобный цемент, производят «живой» бетон. Так что создание практически вечных зданий – вопрос ближайшего будущего.

Прозрачный бетон

Прозрачный бетон также производят уже сегодня – на основе бетонной смеси и оптико-волоконных нитей. К сожалению, это пока еще очень дорогое удовольствие. Но развитие технологии производства удешевят этот интересный материал. Венгерский архитектор Арон Лосконши – изобретатель прозрачного бетона – мечтал о зданиях, которые будут казаться невесомыми. Но пока его изобретение применяется для других целей. Например, в США из прозрачного бетона строят ограждающие сооружения для правительственных зданий. А в Европе из него возводят элитные коттеджи. Рационально использовать новый материал и для создания естественного освещения затемненных комнат (ванных, коридоров, кладовых). По прочности прозрачный бетон не уступает обычному.

Гибкий бетон

Даже небольшая доля оптоволокна в составе меняет свойства бетона. Так был получен гибкий бетон. Попробуйте погнуть обычный бетон! Увы, этот прочный материал ломок при изгибе. А благодаря оптоволокну бетон обретает гибкость. Это открывает новые перспективы в строительстве.

Экспоцентр в Милане

Биодинамический бетон

В России биодинамический бетон пока еще не используется. А в Милане из него построено здание Экспоцентра. Благодаря уникальному составу биодинамический бетон может очищать окружающую среду. Вредные примеси из воздуха превращаются в инертные соли. Проблема смога решена!

Жидкий гранит

Созданный из вторичного сырья, этот материал идеально отвечает задачам сохранения окружающей среды. Жидкий гранит лёгок, прочен, жаростоек (выдерживает температуру до 1100◦С) и способен полностью заменить цемент в строительстве. Даже живя рядом с заводом ЖБИ, вы не будете дышать цементной пылью.

Самоочищающиеся материалы

Придание поверхностям грязеотталкивающих свойств может достигаться введением специальных добавок в бетон. Активатором добавок выступают солнечные лучи: на стенах не образуется плесень. А нанотехнологии позволят модифицировать строительные материалы так, что грязь будет скатываться с поверхностей.

Стеклянная черепица для крыши

Новшество шведской фирмы SolTech создано с целью повышения энергоэффективности зданий. Проникающий через прозрачную черепицу солнечный свет нагревает воду в системах энергообеспечения. Счёт за электричество уменьшается в разы.

«Живое» стекло

Материал, «думающий» о качестве воздуха, создали архитекторы Су Янг и Дэвид Бенжамин. «Живое» стекло позаботится о вас лучше комнатных растений. При пониженном качестве воздуха откроются специальные прорези-жалюзи. И ваша квартира наполнится чистым воздухом!

Читайте также  Все о пузыреплоднике

Металлическая пена

Металлическую пену получают добавлением пенообразователя в расплавленный алюминий. Как и наногель, такой материал на 70-95% состоит из пустоты, что даёт выгодное соотношение прочности и лёгкости. Благодаря этому металлическая пена применима для космического строительства. А сверхлёгкие виды пены подходят для возведения плавучих сооружений.

3D-печать

Дома, «напечатанные» с помощью гигантского 3D-принтера, – реальность сегодняшнего дня. В качестве «чернил» используется микс вторичного сырья, стали и цемента. Слой за слоем принтер «печатает» дом. Придет время – и 3D-печать станет привычной, а стройплощадки – чистыми и комфортными.

Список инновационных строительных материалов и технологий постоянно пополняется, создавая новую картину процессов и возможностей по преобразованию пространства.

Стройматериалы будущего: зачем нужны живые кирпичи и светящийся бетон

Фото: Sergey Nivens/shutterstock

Кирпичи из переработанного пластика и углекислого газа, прозрачная древесина, способная пропускать свет и сохранять тепло, светящийся цемент — далеко не полный список строительных материалов, которые разработали ученые и исследователи со всего мира.

Главное, что их объединяет, — экологичность, экономичность и умные технологии. Рассказываем о некоторых из них.

Что такое инновационные стройматериалы

К инновационным можно отнести материалы, которые имеют уникальную технологию производства, состав и чья новизна подтверждена патентами. Сюда можно отнести материалы с переработанной составляющей либо подтвержденные экологическим сертификатом, то есть произведенные в таких условиях, которые не наносят вред окружающей среде.

Бетон, пропускающий электричество

Инженеры Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с коллегами из Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (ВСГУТУ) недавно разработали сверхпрочный карбоновый бетон, способный проводить электричество. Об этом рассказали в пресс-службе ДВФУ.

Часть цемента в новом бетоне заменили на зольные и шлаковые отходы энергетических производств и отходы обработки гранита. За счет этого производство нового бетона экономичнее и экологичнее. Для электропроводимости вместо дорогих карбоновых нанотрубок в смесь добавили обычные карбоновые наночастицы. Они стали побочным продуктом переработки угля электрическими разрядами в плазменном реакторе по специальной технологии, разработанной профессором Сергеем Буянтуевым из ВСГУТУ.

Фото:ДВФУ

Благодаря низкой пористости он пропускает меньше воды, пара и более долговечен. Использовать «электрический» бетон можно для производства специальных поверхностей-обогревателей, которыми могут выступать стены гаражей, парковок, бетонный пол, тротуарная плитка. Можно даже возводить самовосстанавливающиеся конструкции, где поверхность будет выступать одновременно сенсором влаги, огня и деформаций, а повреждения способны устраняться за счет воздействия электромагнитного поля.

Фото:ДВФУ

В перспективе из нового бетона можно делать дорожное полотно, от которого автомобили и электромобили будут получать энергию бесконтактным образом. Чтобы осуществить эти планы, ученым еще предстоит решить задачу стабильности карбоновых частиц в бетонной смеси.

Фото:Maksim Safaniuk/shutterstock

Кирпичи из переработанного пластика

Австралийские ученые из Университета Флиндерса этой весной заявили о создании кирпичей, которые получены из пластиковых отходов, растительного волокна и песка.

Ученые переработали пластиковые отходы и растительное сырье. Из полученной субстанции они изготовили порошкоподобный каучук, который стал основой для создания кирпичей и цемента. Полученное вещество можно нагревать, сжимать и растягивать. Данные свойства позволяют использовать новый кирпич не только в строительстве, но и при ремонте автомобилей. Полученный каучук можно смешивать с наполнителями, создавая новые композитные материалы, а также многократно измельчать и перерабатывать.

В настоящее время строительная отрасль приносит около 20% выбросов углекислого газа. Большинство из этих выбросов связаны с созданием и использованием строительных материалов. Новая технология позволяет сократить вредное воздействие на окружающую среду.

В прошлом году сотрудники Королевского технологического института в Стокгольме разработали прозрачную древесину, которая позволяет заменить привычное стекло.

Исследования заняли несколько лет, ученым пришлось доказать, что прозрачная древесина по своим теплоизоляционным характеристикам превосходит стекло. Исследователи удалили из древесины лигнин — компонент клеточных стенок, поглощающий свет. После чего материал пропитали акрилом. В результате ученые получили прозрачную древесину, способную пропускать солнечный свет. Затем дерево пропитали специальным полимером, который аккумулирует тепло.

В итоге они получили материал, который пропускает свет и помогает сохранять тепло. Днем прозрачная древесина будет поглощать тепло и охлаждать помещение. Ночью полимер, входящий в состав дерева, начнет затвердевать и отдавать накопленную за день энергию.

Фото:newscientist.com

Материал также может выдерживать высокие нагрузки и является биоразлагаемым, что облегчает его утилизацию. Проблема может возникнуть с акрилом, но его ученые планируют заменить другим материалом. Сейчас разработчики занимаются масштабированием технологии, чтобы запустить массовое производство прозрачной древесины. Применять новый материал в строительстве планируется в ближайшие пять лет.

Строительные блоки из морской соли

Впервые использовать полученные после опреснения запасы соли в качестве строительного материала предложил Нидерландский архитектор Эрик Джоберс.

Его изобретение основано на процессе извлечения соли из морской воды с использованием энергии солнца. Из смеси соли с крахмалом получают блоки, которые похожи на кирпичи. Для большей надежности поверхность соляных блоков покрывают материалом на основе эпоксидной смолы.

Фото:via inhabitat.com

Разработанная технология делает процесс опреснения морской воды безотходным и может использоваться в районах с засушливым климатом. Сейчас соляные кирпичи применяют в облицовке саун и бань, они способны выдерживать высокие температуры.

Архитектор разработал проект строительства небольшого города в Катаре с применением соляных блоков. В регионе существует дефицит строительных материалов — в пустыне нет ни дерева, ни глины, кроме того, существуют проблемы с водой. Материал для соляных кирпичей планируется добывать из вод Персидского залива.

Фото:via inhabitat.com

Фото:via inhabitat.com

Ученые из Колорадского университета в США разработали экологически чистый бетон, который способен размножаться. Новый строительный материал представляет собой биоминерализованную гидрогелево-песчаную субстанцию, которая благодаря работе бактерий превращает песок в кирпичи.

При создании бетона ученые поместили специальные бактерии в питательную среду гидрогеля и смешали с песком. Бактерии получают питание из этой среды, растут и производят карбонат кальция. Таким образом, идут процессы минерализации и вырастает небольшой кирпич. Если его разбить, то через некоторое время он превратится в два полноценных кирпича. Для этого к каждой половине надо добавить песок, гидрогель и питательные веществ. Ученым уже удалось вырастить восемь кирпичей из одного «родительского».

Фото:CU Boulder College of Engineering and Applied Science

Материал так же прочен, как и обычный бетон, утверждают ученые. Исследователи уверены, что у нового бетона большие возможности применения от привычного строительства до использования его в космосе.

Кроме того, «живой» бетон является экологичным, при его производстве почти не выделяется углекислый газ. Сейчас ученые занимаются разработкой технологии, позволяющей применять такой бетон в условиях засухи, которая ставит под угрозу выживание бактерий в материале.

Мексиканский ученый Хосе Карлос Рубио несколько лет назад разработал светоизлучающий цемент. Он изменил микроструктуру цемента, добавив в материал флуоресцентные компоненты, способные поглощать солнечную энергию и возвращать ее в окружающую среду в виде излучающего света. В результате получился строительный материал, который в течение дня может поглощать солнечную энергию, а затем излучать ночью.

Новый флуоресцирующий цемент обладает высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам и имеет расчетную срок службы около 100 лет. Кроме того, он является экологически более чистым, так как изготавливается с использованием природных материалов, мела и глины. Единственным побочным продуктом производства цемента является водяной пар.

Светящийся цемент можно использовать при строительстве дорог и тротуаров — он сможет освещать их в темное время суток, что позволит снизить потребность в электроэнергии. Ученый уже разработал цемент с излучением синего и зеленого цветов, при этом интенсивность света можно регулировать во избежание ослепления водителей или велосипедистов.

Фото:via archspeech.com

Вера Бурцева, руководитель рабочей группы по разработке экологического стандарта GREEN ZOOM:

— Российские застройщики с осторожностью используют инновационные материалы, это объясняется тем, что строительная отрасль всегда была консервативной. При этом в девелоперской среде есть интерес к экологичным материалам — они влияют на качество будущей среды, а следовательно, на здоровье. Но, по нашим данным, только каждый десятый объект, который проходит сертификацию по системе устойчивого развития GREEN ZOOM, использует ощутимый процент инновационных материалов.

Ксения Лукьященко, руководитель отдела экологической сертификации EcoStandard group:

— Долю использования инновационных материалов в строительстве сложно оценить, все-таки массовое строительство пользуется стандартными решениями, изредка пробуя какие-то инновации.

Тут важен масштаб инновации и экономическая эффективность. В значительной части случаев инновационные материалы или решения дороже, поэтому их распространение по понятным причинам ограничено. Кроме того, зачастую проблемой на пути их использования является отсутствие нормативной базы, допускающей или косвенно ограничивающей их применение.

Крупные производители ежегодно вкладывают часть средств в разработки материалов, инновационных продуктов. Часто это продукт для узких случаев использования.

Инновации в строительстве

Одним из самых прочных материалов в природе является паутина, что подталкивает ученых уже много лет создать ее аналог в лабораторных условиях. Успехи в этом направлении есть. Команда кембриджских химиков и архитекторов создала новый сверхпрочный и супер эластичный материал, состоящий на 98% из воды.

В основу материала входит гидрогель, который на 98% состоит из воды, и кремнезем с целлюлозой — около 2%. Последний компонент — это макроциклические соединения (кукурбитурилы), напоминающие эллиптический цилиндр без крышки и дна, где находятся органические молекулы и ионы. Такое соединение делает возможным получать из гидрогеля очень тонкие и длинные нити путем испарения воды. В результате получается очень крепкое и эластическое полотно, которому предстоит найти свое место под Солнцем строительной практики.

Читайте также  Обработка почвы осенью

Овцы, как элемент энергоэффективного дома

Жители Новой Зеландии давно используют овечью шерсть, как утеплитель для своих домов. Но благодаря разработкам компании Oregon Shepherd (Орегон Шепард) утеплитель из овечьей шерсти стал доступен и в других странах Америки и Европы. Компания освоила производство нового теплоизоляционного материала на основе овечей шерсти. Новинка, состоящая из экологического волокна не поддается горению, плесени, насекомым-вредителям и имеет отличные звукоизоляционные качества.

По мнению специалистов компании новый утеплитель имеет следующие преимущества:

  • Материал поглощает лишний конденсат в доме.
  • Утеплитель не меняет форму с течением времени.
  • Для производства материала требуется меньше энергозатрат, чем на изготовление аналогичных утеплителей.
  • Поглощает вредные вещества, исходящие от новой мебели, линолеума, гипсокартона (диоксид серы, формальдегиды и диоксид азота).
  • Хорошая звукоизоляция.
  • Огнестойкость.

Дома из соли

Строительные блоки из морской соли – уже существующая реальность, которая воплощена в жизнь. Идея создания этого необычного материала принадлежит нидерландскому архитектору Эрику Джоберсу, который уверен, что новинка способна решить некоторые проблемы, связанные с экологией строительства.

Изобретение основано на процессе извлечения соли из морской воды с использованием энергии солнца. Соль впоследствии перемешивается с крахмалом, так же извлеченным из морских водорослей.

В итоге получаются блоки небольшого размера, "кирпичи", отличающихся от саманных кирпичей своей прочностью на сжатие. Поэтому новинка может с успехом использоваться в районах с засушливым климатом. Как отмечает сам автор изобретения, технология производства соляных блоков имеет по сути замкнутый процесс, то есть отсутствие каких-либо отходов. Дело в том, что в настоящее время уже существует технология опреснения морской воды, со сбросом оставшейся соли обратно в море, но в данном случае полученная соль служит материалом для сооружения зданий.

Соляно-крахмальная смесь подходит для сооружения арочных конструкций зданий, находящихся в пустынных зонах, например, в странах Персидского залива. Для большей надежности поверхность соляных блоков покрывается материалом, в основу которого заложена эпоксидная смола. Что дает 100%-ю гарантию защиты их от пагубного воздействия влаги.

Ученый уже разработал проект строительства небольшого города в Катаре с использованием своего изобретения.

Звукопоглощающее окно – новый формат

В Южной Корее ученые изобрели звукопоглощающее окно, применив новый тип материала, поглощающего звуковые волны и одновременно пропускающего через себя воздух. До этого стекла, задерживающие звук, не были чем-то новым, однако, чтобы они пропускали воздух как среду для распространения звука и одновременно гасили звук – это что-то новенькое.

Внешне стекла ничем не отличаются от обычного двойного стеклопакета: два прозрачных пластика конструктивно зафиксированы относительно друг друга на расстоянии в 40 мм. Но давление внутри стеклопакета имеет такую величину, которая противодействует прохождению звука. В данном случае начинает работать принцип модуля объемной информации. Стоить заметить, что каждая секция имеет небольшой размер (около 150 мм²) поэтому в больших окнах секции (камеры) нужно располагать в определенном порядке.

Но это еще не все. Корейские ученые вмонтировали в стеклопакеты прозрачные пластиковые цилиндры, которые с обоих концов закрываются крышками. В крышках проделаны отверстия для того чтобы звуковые волны проникали в стеклопакет и теряли свои децибелы. Воздух же свободно проходит через цилиндры через отверстия в крышках.

Пластиковые цилиндры можно назвать своеобразной вентиляционной системой, которая пропускает воздух и является барьером для прохождения звуковых волн. Исследования показали, что такая конструкция окна способна уменьшать силу звука на величину от 20 до 30дБ.

Светоблокирующий фасад

Новый материал для фасада разработали ученые из немецкого института Фраунгофера. Суть изобретения заключается в создании светоблокирующего материала для зданий, где фасад выполнен из прозрачного стекла. Не секрет, что дневной свет, поступающий через большие стеклянные окна, приводит к увеличению температуры в офисе, а значить к повышенным затратам электроэнергии для работы кондиционеров.

Технологически светоблокирующий фасад – это массив, состоящий из круглых деталей, напоминающих цветы. Каждая деталь (составляющая) содержит тканевый диск, через который проходят титан-никелевые провода, обладающие памятью формы. То есть, во время падения температуры воздуха материал сворачивается, приобретая прозрачность, однако при повышении температуры он приобретает свою первоначальную форму. Практически это выглядит так: при прохождении лучей солнца стекла затемняются, а после того когда солнце спрячется за горизонт или в пасмурную погоду стекла становятся прозрачными.

Универсальность изобретения заключается в возможности установки подобного материала на уже существующие стекла или даже между стеклами. Тканевые диски не обязательно могут быть строго круглой формы, не исключены варианты овального или другого исполнения. Кроме того, светоблокирующий материал может быть установлен как на всю поверхность окна, так и на отдельную ее часть.

В настоящее время новинка дорабатывается в плане сохранения тепла в продолжении всего дня, включая темное время суток, а также для генерирования электричества при помощи гибких солнечных батарей.

Новый стройматериал — 5 технологий будущего уже сегодня

Современные технологии и рынок строительных материалов не стоят на месте. Причин к тому множество, ведь научное развитие порождает новые изобретения и открытия. С каждым годом жизнь рядового человека изменяется. Сейчас нам предлагают приобрести такой новый стройматериал, о котором 10 лет назад никто и думать не мог. Сегодня я хотел рассказать о 5 инновациях в строительстве, которые, возможно, обретут популярность в недалеком будущем и станут обыденностью.

Охлаждающийся кирпич — новый стройматериал

Японская компания Emerging Objects запатентовала уникальную технологию изготовления кирпича из керамики. Такое открытие называется Cool Brick. Суть заключается в том, что готовое изделие имеет достаточно мелкую и пористую структуру, а также может быть различной формы и размеров. Сложенные из такого стройматериала стены, по сути, являются сеткой с очень маленькими ячейками. Такие кирпичи исключают необходимость использования устройств кондиционирования в жаркое время года.

Также стоит указать, что кирпич, изготовленный по технологии Cool Brick – это своеобразная мочалка, которая имеет множество пор. Они накапливают в себе влагу, а когда горячий воздух проходит сквозь них, он охлаждается. Такой новый стройматериал изготавливается на 3-D принтере. Его вполне можно использовать для возведения дополнительных стен и перегородок.

Здания, поглощающие смог

Как ни странно, но подобная технология известна человечеству достаточно давно. Суть заключается в том, что само строение изготовлено из биодинамического белого бетона. Такой материал имеет ряд свойств, одно из которых – это поглощение частичек смога из атмосферы. Данные вредные элементы преобразуются в инертную соль и не так вредны для здоровья человека. Таким образом, происходит очищение окружающей среды. Подумайте, какая перспектива у данного материала. Власти Японии уже заинтересовались проектом и составляют предварительные расчеты по внедрению данного бетона во все будущие объекты строительства.

Если вы еще не знакомы со статьей моей коллеги «Как экономить электричество», то прочесть её можно по вот этой ссылке.

Использование альтернативной энергии водорослей

Получение электроэнергии из водорослей – это совсем не фантастика. Первое подобное строение уже возведено в немецком Гамбурге. Оно было построено как эксперимент и в настоящее время является исследовательским объектом. Команда ученых занимается изучением налаживания технологии получения энергии из водорослей.

Фасад здания содержит большое количество биологических реакторов, в которых располагаются водоросли. Они постоянно обдуваются воздухом, который снабжает их кислородом, углекислым газом и всевозможными микроэлементами. Созданы условия, максимально приближенные к природным. В теплое время года растения начинают обильно расти, создавая тень и вырабатывая электроэнергию. Будем надеяться, что такой альтернативный источник энергии заменит существующие.

Новый стройматериал — восстанавливающийся бетон

Ничто не вечно в нашем мире! С таким утверждением не согласны ученые из Голландии. Исследователям удалось создать новый стройматериал, который является, в каком-то роде самовосстанавливающимся бетоном. Суть заключается в том, изобретенный материал может сам восстанавливаться, благодаря ряду биологических процессов. В новом цементном растворе содержатся живые бактерии. Они поглощают молочнокислый кальций, который вследствие переработки преобразуется в известняк. Тот в свою очередь заполняет все микротрещины и различные разрушения. Таким образом, бетон приобретает свое первоначальное состояние.

Новый стройматериал – стеклянная черепица

Швейцарская компания SolTech изобрела новый стройматериал. Он представляет собой стеклянную черепицу, для покрытия крыш жилых и промышленных объектов. Суть заключается в том, что данные изделия имеют встроенные фотоэлементы. Через них проходят солнечные лучи и участвуют в нагреве воды.

Она же используется для выработки электроэнергии. Таким образом, стеклянная черепица – это альтернатива солнечным батареям. И смотрится она гораздо привлекательней.

А вы знаете, что не пропустите ни один наш материал, если оформите подписку? Оформить подписку легко: достаточно лишь ввести свой email в форму под этой статьей и нажать на кнопку «Подписаться на рассылку». И вы всегда будете в курсе наших публикаций!

Надеюсь, сегодняшняя статья была понятна и интересна. Ведь правда, сколько инноваций и открытий происходит каждый день, а мы вот замечаем только раскрученные и освещенные в СМИ. По моему мнению, еще пару лет, какая-нибудь технология, кажущаяся сегодня заоблачной, станет вполне реальной, и мы не будем удивляться ни зданиям поглощающим смог, ни самовосстанавливающемуся бетону.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: