Graphen und seine Anwendungen im Bauwesen oder in der Architektur

Graphen in Architektur und Bauwesen

Unter den verschiedenen Materialien, die die neue technologische und innovative Ära des Bausektors einrahmen, ist die Graphen, die zweifellos eine Revolution der Nanotechnologie vorschlägt, die auf die Energieeffizienz der neuen modernen Architektur angewendet wird.

Eines der ersten Projekte, das basierend auf einem Graphen-Verbundmaterial Es war der Hydra Skyscraper (Titelbild) eines serbischen multidisziplinären Studios, bestehend aus Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic, der bei den EVOLO Awards für Architektur ausgezeichnet wurde.

Aufgrund der hohen thermischen und elektrischen Leitfähigkeit dieses Materials sollte zusätzlich zu seine große Beständigkeit, die den Stahl um das Zweihundertfache übertrifft, die bei Gewittern erzeugte Energie auffangen und in Megabatterien im Sockel des Gebäudes speichern.

Zukunft oder nicht, die Möglichkeiten eines Werkstoffs, der sowohl den Bereich der Technik als auch seine vielfältigen Anwendungen revolutioniert, waren bereits absehbar.

Später erschien das Konzept „Graphene Loft“ (Aus dem Studio Arketiposchile - Mehr Infos … HIER) Eine andere Form als die traditionelle, die Verwendung von Strukturelementen verbessert, die Form des Sechsecks als Basis verwendet und die Stärke von Graphen und seine Anwendungen als Hauptmaterial.

Wir können erkennen, dass die Graphen ist das Material der Zukunft. Die neuesten Studien einiger europäischer Universitäten haben es ermöglicht, Materialien, die die Leistung von Solarkollektorzellen und deren Wirkungsgrad erheblich verbessernAls Ergebnis dieser Untersuchungen konnten Materialien wie Graphen-Aerogel gewonnen werden, das sich durch ein leichtes und hocheffizientes Material zur Wärmedämmung auszeichnet.

Eine Studie der University of UCAM belegt die Effizienz dieses innovativen Materials gegen Bauanwendungen wie Beton. Wir können mehr aus dem Artikel HIER lesen … «die unmittelbarste und notwendigste Anwendung ist: In Pfeilern, Rohren, Straßen, Betonwänden und Dämmen, Elementen, die im Laufe der Zeit eine längere Haltbarkeit erfordern, wird dieser Zusatzstoff den Einsatz von Zementen reduzieren Sie stark verschmutzen, was gut für die Umwelt ist und den traditionellen Bauprozess von Materialien mit Beton verändern wird.

Eigenschaften von Graphen.

• Großer Stromleiter: Es übertrifft die Eigenschaften von Materialien, die wir normalerweise verwenden, wie Kupfer, bei weitem und benötigt im Vergleich zu anderen Materialien wie Silizium weniger Strom für den Energietransport, sodass Graphen in der Lage ist, aus der Energie der Sonne elektrische Energie zu gewinnen.
• Riesige Härte. Es ist ein etwa 200-mal härteres Material als Stahl und kann dem von Diamant gleichgesetzt werden. Deshalb sprechen wir von Verschleißfestigkeit und hoher Belastbarkeit.
• Große Flexibilität Es hat eine hohe Elastizität, die es zu einem formbaren Material macht und somit eine Vielzahl von Anwendungen ermöglicht.
• Es kann mit anderen Stoffen reagieren. Diese Eigenschaft ermöglicht die Schaffung neuer Materialien aus ihrer ursprünglichen Struktur mit der Möglichkeit, ihre Anwendungen zu erweitern.

Auch nach Recherchen eines Teams spanischer Wissenschaftler es kann das gesamte Licht in seiner atomaren Monoschicht absorbieren und das Licht verschiedener Farben einfangen, die es ideal für die Entwicklung photosensorischer Materialien für den Einsatz in hocheffizienten Photovoltaik-Solarkollektoren machen, da die derzeit hergestellten Kollektoren mit Halbleitermaterialien wie Silizium entwickelt werden, so dass sie nur einen Teil der empfangenen Infrarotstrahlung einfangen und absorbieren können von der Sonne.

Graphen und seine Anwendungen im Bauwesen: Isolierung und hocheffiziente Ausrüstung.

Zwischen den Graphen-Anwendungen Im Bereich des Bauens und insbesondere zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden stechen folgende daraus gewonnene Materialien hervor:

• Graphen-Aerogel, das, da es das leichteste und effizienteste Material ist als Wärmedämmung, ermöglicht seiner Anwendung, leistungsstarke Energiesparlösungen zu erhalten.
• Als Isolierung können etwa 5 mm dicke Graphen-Aerogel-Platten verwendet werden., bei denen es sich um viel geringere Dicken als bei herkömmlichen Isolatoren handelt, die eine große Platzeinsparung und Verbesserung der Energieeffizienz nicht nur beim Bau von Gebäuden, sondern auch bei der Herstellung von Sonnenkollektoren ermöglichen. Neben seiner geringen Dicke ist es ein sehr flexibles und starkes Material, das sehr widerstandsfähig gegen mechanische Einwirkungen und einfach zu installieren ist.
• Bei der Herstellung von Doppelröhren-Solarmodulen um die Verbindung zwischen dem Panel und dem Wasserspeicher zu isolieren.
• Titanoxidbeschichtungen aus Nanopartikeln, zur Beschichtung und zum Schutz von Rohren , die ihre Effizienz und Lebensdauer verbessert und sie vor der Einwirkung äußerer Einflüsse wie schlechtem Wetter, ultravioletten Strahlen und anderen Arten von mechanischen Einwirkungen schützt. Titanoxid hat sehr gute Eigenschaften als Photokatalysator und schützt das Rohr vor jeglichen äußeren Einflüssen.
• Herstellung von Photovoltaik-Solarmodulen mit Zellen aus Graphen-Aerogel, aufgrund seiner hohen Leistung durch Absorption des gesamten Sonnenlichts und seiner guten Leistung als lichtempfindliches Material, erleichtert die Montage und Installation desselben, da es sich um ein leichtes Material handelt, erhöht seine Nutzungsdauer und verbessert seine Effizienz und Leistung und senkt die Kosten für das Unternehmen
• Herstellung von Anschlusskabeln in hocheffizienten Solarmodulen, aufgrund der geringeren Leitfähigkeit des Aerogels, was es sehr nützlich macht, insbesondere in Solaranlagen.

Es ist ein extrem starkes, elastisches Material und seine unzähligen und erstaunlichen Eigenschaften haben es als den Namen des . bekannt gemacht"Wundermaterial". Von vielen Experten als die Zutat gepriesen, die die Elektronik revolutionieren wird, wird erwartet, dass es auch Architektur und Ingenieurwesen erreicht, um den allmächtigen Beton und sogar den härtesten Stahl zu entthronen.

Das folgende Video erklärt einige seiner wichtigsten Anwendungen von Graphen:

Neben diesen Anwendungen ist der Bereich der Nanotechnologie präsentiert viele andere, die im Bauwesen angewendet werden können, die uns helfen können, die Qualität des fertigen Gebäudes zu verbessern, sowie dass es energieeffizient und vor allem umweltfreundlich sein kann.

Einige von ihm Graphen-Anwendungen Sie zielen auf die Verbesserung der Wärmedämmung von Gebäudehüllen mit minimalen Dicken (siehe Artikel über Arten und Eigenschaften von Dämmstoffen), Herstellung von korrosionsbeständigen Materialien oder Legierungen, die nicht rosten, langlebig, beständig gegen Feuer, Feuchtigkeit, Leichtigkeit Wartung und Reinigung usw.

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Artikel erstellt von Jose Luis Morote Salmeron (Technischer Architekt - Energiemanager) Zugang zu seiner Website HIER, in Zusammenarbeit mitOVACEN.