از پوشش نانو آجر چه می‌دانید؟

دسته :
از پوشش نانو آجر چه می‌دانید؟

فناوری نانو در صنعت ساختمان و بهبود کیفیت مصالحی مانند آجر تاثیرات چشمگیری داشته است. در این مطلب به کاربرد پوشش نانو آجر در افزایش مقاومت و ماندگاری آجر و افزودن ویژگی‌های برجسته دیگر به آن می‌پردازیم.

تکنولوژی نانو عبارتی است که از آن در چندین سال اخیر زیاد شنیده‌ایم و مدت‌هاست که شاهد کاربرد این فناوری پیشرفته در زمینه‌های مختلف هستیم. از آنجایی که صنعت ساختمان نیز از آن مصون نمانده، در این مطلب به این فناوری پیشرفته و کاربرد آن در این صنعت اثرگذار و خصوصا به نانو آجر می‌پردازیم. پس با ما تا پایان این مطلب همراه باشید چرا که عملکرد این فناوری در آجر فوق‌العاده است.

قرن بیست و یک برای صنایع از مهمترین زمان‌ها به شمار می‌رود و حضور فناوری‌هایی پیچیده مانند نانو بر اهمیت آن می‌افزاید. قرن نانو قرن صرفه‌جویی، سلامتی و آرامش نامیده شده و حتی آن را به دلیل پدید آوردن تحولاتی شگرف از آن به عنوان “رنسانس فناوری” نیز یاد می‌شود.

بهره‌گیری از خواص ماده در مقیاس نانو نویدبخش فواید و منافعی است که موجب تحولات اساسی در تمامی جنبه‌های زندگی انسان می‌شود و صرفه‌های بسیاری را برای او به ارمغان دارد. برای آشنایی بیشتر با این فناوری ابتدا به تاریخچه آن می‌پردازیم.

تاریخچه فناوری نانو

عمر تکنولوژی نانو حدود نیم قرن است اما در گذشته “فیزیک اتمی” نامیده می‌شد. شاید به همین دلیل است که اکثریت آن را به اشتباه، علمی جدید می‌دانند.

نخستین بار فردی به نام Eric Drexler مطالعات خود در این زمینه را در آزمایشگاه مشهور MIT متعلق به انستیتو Foresight با سیستم‌های بیولوژیکی آغاز و طی تحقیقات و اکتشافات گسترده خود به این واقعیت پی برد که قادر است دستگاه‌های مولکولی تولید کند. به این طریق تکنولوژی نانو را به جهانیان عرضه کرد.

جالب است بدانید کلمه نانو برگرفته از واژه‌ای در زبان یونانی به معنای کوتوله است و به ابعاد بسیار ریز آن اشاره دارد.

پوشش نانو آجر و فناوری نانو در صنعت ساختمان

فناوری نانو چیست؟

حال به زبانی ساده به بیان این تکنولوژی و نقش‌های اثرگذار آن می‌پردازیم.

فناوری نانو یکی از شاخه‌های تحقیقاتی و نوآورانه مربوط به مواد و تجهیزات در مقیاس اتم‌ها و مولکول‌ها و موضوع اساسی آن مهار ماده و تولید دستگاه‌هایی در ابعاد نانو است. به بیان دیگر این تکنولوژی به‌کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم‌هایی در ابعاد نانومتر است که اثرات جدیدی متاثر از خواص کوانتومی از خود نشان می‌دهند.

ابعاد آن یک نانومتر یعنی یک میلیاردم متر و ده برابر قطر اتم هیدروژن است. برای درک بهتر این ابعاد بد نیست بدانید قطر یک تار موی انسان به طور میانگین 8000 نانومتر است. تصور چنین اندازه‌ای کار ساده‌ای نیست. بنابراین بدیهی است که در چنین ابعادی، قوانین عادی فیزیک و شیمی مانند واکنش‌پذیری، رسانایی و مقاومت به شکلی متفاوت عمل می‌کنند.

بر اساس عقیده محققان فناوری نانو از علومی است که در راستای ایجاد پیشرفت‌های فنی قرن پیشرفت‌های بسیاری را رقم می‌زند. به‌کارگیری این فناوری زمینه‌ساز راه‌حل‌هایی هوشمندانه جهت تولید محصولات متنوع با ویژگی‌های منحصر به فرد است.

مزایای فناوری نانو

تکنولوژی نانو تا به امروز نقش‌های اثرگذاری را در هر زمینه‌ای به گونه‌ای ایفا کرده که علوم مختلف را دستخوش تحولات بسیاری کرده است. در ادامه به سه مورد از مهمترین مزایای آن اشاره می‌کنیم.

1. قادر به تولید انبوه محصولات به همراه کاهش قابل توجهی از میزان هزینه‌های آنها است.

2. پتاسیل بالایی برای افزایش میزان بهره‌وری در مصرف انرژی دارد و به همین دلیل به پاکسازی محیط زیست و به تبع، حل معضلات سلامتی کمک شایانی می‌کند.

3. علاوه بر دو مورد بیان شده، مدافعان آن معتقدند محصولات تولید شده توسط این فناوری نسبت به سایر محصولات کوچکتر، ارزانتر، سبک‌تر و جهت تولید نیز نیازمند مواد اولیه کمتری می‌باشند.

نانو آجر و فناوری نانو

تکنولوژی نانو در صنعت ساختمان

صنعت ساختمان از صنایع مهم و تاثیرگذار می‌باشد و در مباحث مربوط به بهینه‌سازی مصرف انرژی بخش مهمی را به خود اختصاص داده است. برنامه‎‌های بسیاری نیز برای این بخش اثربخش در جهت بهبود مداوم و افزایش عملکرد اجزای ساختمانی، بهره‌وری و ایمنی ساختمان‌ها و سهولت نگهداری توسعه داده شده است. چرا که با توجه به مقاله تاثیر نماهای آجری بر کاهش مصرف انرژی بیان شد، بخش قابل توجهی از میزان انرژی مصرفی توسط ساختمان‌ها به هدر می‌رود.

این بخش بیش از هر صنعت دیگری با مواد و مصالح روبرو است و در آن توجه به مصالح پایدار که کمترین میزان صدمه به محیط زیست را وارد می‌کند از نکاتی است که در آن حساسیت بسیاری به خرج می‌دهند. به همین علت انتخاب مصالح مناسب و سازگار با محیط زیست مانند آجر از مسائلی است که نظرات بسیاری را در این بخش به خود جلب کرده است.

مهمترین کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان غالبا به بهینه‌سازی مواد و مصالح مربوط و استفاده از آن چشم‌اندازی مهم برای آیندگان محسوب می‌شود. از این رو سرمایه‌گذاری و توجه به تکنولوژی نانو در صنعت ساختمان از اهمیت بالایی برخوردار است و ساختمان‌ها باید به سمتی بروند که بتوانند با به کارگیری تکنولوژی‌های نوین مانند نانو، میزان بازدهی را بالا و به تبع آن هدر رفتن انرژی را کاهش دهند.

به طور کلی افزودن ذرات نانو به مصالح باعث قویتر شدن، دوام بیشتر، خود ترمیمی، تصفیه کردن هوا، مقاومت در برابر آتش و فشرده‌سازی سریع خواهد شد. همچنین دستیابی به ویژگی خود نظافتی که بسیاری از هزینه‌ها را شامل می‌شود، در بسیاری از مصالح ساختمانی با استفاده از پوشش‌های نانو و درمان‌های سطحی امکان‌پذیر است.

فناوری نانو در صنعت ساختمان و نانو آجر

نقش ذرات نانو در صنعت ساختمان

ذرات دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2)، اکسید آلومینیوم (Al203) و اکسید روی (ZnO) به عنوان پوششی نهایی بر روی مصالح اعمال می‌شود تا بتواند ویژگی‌های کارآمدی را برای آنها فراهم کند. این ذرات نانو با با سه ایفا کردن سه نقش زیر مصالح را در مقابل عوامل متعددی مقاوم می‌کنند.

1. دی اکسید تیتانیوم به دلیل توانایی در شکست آلودگی و مقاومت در برابر نفوذ آنها در مواد، محافظت در برابر نور ماورابنفش و همچنین جلوگیری از نشست آب باران بر روی سطوحی مانند کاشی و شیشه در مقاوم‌سازی مواد و مصالح نقش‌آفرینی می‌کند.

2. اکسید روی نیز با محافظت در برابر اشعه ماورا بنفش، مانع از تاثیرات مضر آن می‌شود.

3. اکسید آلومینیوم از ایجاد قارچ و کپک و بوی بد جلوگیری می‌کند و خاصیت مقاومت در برابر خراش سطوح را دارا می‌باشد.

پوشش نانو آجر

ویژگی‌های خاص و منحصر به فرد آجر باعث شده که این متریال در سازه‌ها، طراحی‌های داخلی و نما ساختمان‌ها به طور گسترده مورد توجه قرار گیرد. آجر از گذشته تاکنون در دوام و ماندگاری سرآمد بوده اما در صورت مقدار جذب آب، آلودگی و سایش کمتر، متحمل رطوبت و آسیب کمتری نیز می‌گردد و این امر طول عمر بیشتر آجر را در پی دارد.

در چند سال اخیر امری که برای مصالح ساختمانی مانند آجر متداول شده، استفاده از تکنولوژی نانو در آن است. این فناوری به شکل لایه‌ای پوششی به صورت محلول بر سطح آجر پاشیده می‌شود و تا حدود 5 سال به خوبی می‌تواند از آن محافظت کند. اما سوالی که در اینجا مطرح می‌شود این است که این لایه دقیقا چه عملکردی دارد و برای ایفای چه نقشی از آن بر روی آجر استفاده می‌کنند؟

نقش نانو آجر در بهبود کیفیت آن

نمای ساختمان‌ها با هر جنس و طرحی مخصوصا در شهرهای پرجمعیت و آلوده در معرض انواع آلودگی‌ها قرار دارند. در نماهای آجری به دلیل وجود خلل و فرج موجود در سطح آجر و جای‌گیری انواع ذرات و گرد و غبار در آنها، هر چند وقت یکبار نیازمند نظافت می‌شوند. اما برای جلوگیری از این کار و پیشگیری از ایجاد انواع آلودگی‌ها در عمق آن، تنها یک راه در پیش است و آن “نانو کردن آجر” است.

لایه نانو با ایجاد پیوندی قوی با آجر، جهت مقاومت در برابر پدیده‌های جوی مانند باران و برف، نقش یک سپر را ایفا می‌کند و مانع از نفوذ آب به اعماق آن می‌شود. ذرات نانو یک شبکه سازگار از مولکولها را بر روی آجر ایجاد می‌کنند و نتایج فوق‌العاده‌ای را به ارمغان می‌آورند.

آبگریز بودن آجر با نانو آجر

نانو آجر در آبگریز کردن سطح آن چه نقشی ایفا می‌کند؟

در ادامه به مزایایی که فناوری نانو به آجر می‌افزاید اشاره می‌کنیم اما ابتدا به آبگریز بودن که از مهمترین دلایلی است که افراد پوشش نانو را برای آجر انتخاب می‌کنند، می‌پردازیم.

آجر یک متریال زنده است و به دلیل متخلخل بودن سطح آن، به سرعت ذرات آب در عمق آجر نفوذ می‌کنند. پس از گذشت زمان و با عمل تبخیر، نمک‌های محلول در آب بر سطح آجر رسوب می‌بندد و به شکل شوره ظاهر می‌شود.

البته برای ایجاد شوره عوامل بسیاری دست به دست هم می‌دهند و بسته به جنس و نوع آجر و خاک به کار رفته در آن متفاوت است. به همین دلیل آجرهایی هستند که هیچگاه شوره نمی‌زنند. در اینجا چون قصد داریم به نقش آبگریز بودن آجر با لایه نانو بپردازیم، سایر عوامل را نادیده می‌گیریم.

ذرات نانو به صورتی در حفره‌های آجر نفوذ می‌کنند که اجازه ورود هیچ ذره دیگری مانند آب و گرد و غبار را به آن نمی‌دهند. به همین دلیل باران با برخورد با آجری که لایه نانو دارد، به سرعت غلتانده می‌شود. در واقع ذرات نانو با افزایش زاویه تماس با استفاده از پوششی که ایجاد می‌کند، قطرات آب را به حالت کره تغییر داده و از چسبندگی سطح بین قطرات آب و سطح آجر جلوگیری می‌کند.

همچنین کلوئید حاوی ذرات نانو با ایجاد پوششی آبگریز بر سطح آجر از اثرات مخرب مانند تغییر رنگ جلوگیری می‌کند.

نتیجه دیگری که از آبگریز بودن به وسیله نانو آجر فراهم می‌شود، عدم یخ‌زدگی و پوسته‌پوسته شدن به دلیل عدم جذب آب است. اگر کلی‌تر بگوییم، نانو قابلیت نفوذپذیری آجر را کاهش می‌دهد.

مزایای خاصی که فناوری نانو به آجر افزوده است

فناوری نانو با ایجاد ویژگی‌های منحصر به فرد برای آجر بیش از پیش طرفدارن بسیاری را به خود جلب کرده و نگهداری آجر را بیش از همیشه ساده کرده است. در ادامه با این ویژگی‌ها آشنا می‌شویم.

پوشش نانو آجر و فناوری نانو 1. یکنواختی میکروسکوپی: پوشش نانو با ایجاد سطحی یکنواخت بر روی آجر تمامی خلل و فرج روی آن را پر می‌کند و با این کار مانع از ورود هر ذره‌ای به آن می‌گردد. این به معنای دفع آلودگی نیز است. اما نکته خوبی که وجود دارد این است که در عین اینکه لایه‌ای بر روی آن قرار می‌گیرد، آجر همچنان می‌تواند مانند موجودی زنده تنفس کند.

2. مقاومت در برابر مواد شیمیایی، روغن و نمک: از مزایای این لایه بر روی آجر این است که آن را در برابر مواد شیمیایی و ذره‌های چربی و نمک مصون نگه می‌دارد.

3. کاهش هزینه‌های مربوط به نظافت و نگهداری: با پوشش نانو آجر از نظافت و نگهداری با فاصله‌های زمانی کوتاه بی‌نیاز می‌شوید. در صورت نیاز به نظافت هم بدون هیج‌گونه مایع شستشو و تنها با آب از نمایی پاکیزه لذت ببرید.

4. مقاومت در برابر اشعه ماورا بنفش: همانطور که بیان شد ذرات دی‌اکسید تیتانیوم و اکسید روی در برابر اشعه ماورابنفش که یکی از عوامل اصلی هوازدگی تاسیسات و تجهیزات در فضای باز است، مقاوم هستند. لایه نانو به دلیل دارا بودن این ذرات مقداری از نور ماورابنفش را فیلتر کرده و و از رسیدن آن به سطح آجر جلوگیری می‌کند.

5. دوام و ماندگاری بالا: واضح است که همه مزیتهای بالا منجر به یک نتیجه کلی می‌شود و آن چیزی نیست جز دوام و ماندگاری بالای آن.

6. مقامت در برابر رشد و گسترش قارچ، خزه، باکتری و جلبک: به دلیل اینکه با نانو امکان چسبیدن ذرات خارجی به سطح آجر به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد، امکان ایجاد جلبک با این لایه محافظتی به حداقل می‌رسد.

7. عدم امکان نوشتن بر روی آجر: اتفاق ناخوشایندی که متاسفانه بر روی نماها به وفور دیده می‌شود، نوشتن بر روی آنهاست. این آجرها خاصیت ضد نوشتاری دارند و نگرانی در این مورد را حل می‌کنند.

8. بدون هیچ‌گونه تغییری در ساختار فیزیکی و شیمیایی: تمامی این ویژگی‌های خاصی که از عملکرد نانو برای آجر پدید می‌آید، بدون تغییر در ظاهر آن است. در واقع پوشش نانو آجر به عنوان محافظی نامرئی عمل می‌کند و به دلیل اینکه به جای ماندن در سطح به عمق آجر نفوذ می‌کند، ساختاری و از درون آن است.

نانو آجر و فناوری نانو

جمع‌بندی

امروزه ردپای تکنولوژی نانو را در هر صنعت و هر زمینه‌ای می‌توان دید. صنعت ساختمان نیز از آن مصون نبوده است. به همین دلیل در این مطلب نقش اثرگذار آن در این صنعت کلیدی و مهم و به خصوص عملکرد آن در متریال آجر را بررسی کردیم.

این فناوری در بخشیدن ویژگی‌هایی کارآمد و منحصر به فردی مانند آبگریز بودن و مقاومت در برابر عوامل خارجی بسیار موفق عمل کرده و بدون هیچ گونه تغییری در ظاهر آن، آجر را مقاوم‌تر از همیشه کرده است. با ایجاد پوشش نانو آجر بسیاری از مشکلات احتمالی آن برطرف شده است.

حال با مطالعه این مطلب و آشنایی با نانو آجر می‌دانیم که ترکیب لایه نانو با آجری با دوام مانند آجر نسوز نما آذرخش، ترکیبی فوق‌العاده‌ است که برای سالیان طولانی ماندگار می‌ماند و نسل‌های بعدی را نیز بهره‌مند می‌کند.

از اینکه دیدگاه‌های ارزشمند خود را با ما به اشتراک می‌گذارید و این مطلب را با کسانی که به این موضوعات علاقه‌مندند، به اشتراک می‌گذارید از شما سپاسگزاریم.

تعداد بازدید : 181 بازدید
تاریخ : 1400/05/06
شماره مطلب : 7298
Share it
پرسش و پاسخ تکمیلی

نظرتان برای ما مهم است آن را با ما در میان بگذارید