[ad_1]

گرافن

اعتبار: دامنه عمومی CC0

نوآوری در مواد پیشرفته ، توانایی تخریبی برای تغییر روش ساخت شهرهای آینده خود – و سبزتر و هوشمندتر کردن آنها را فراهم می کند.

ساخت وساز به اصطلاح صنایع اصلی مرتبط است – که بخشهای شیشه سیمان ، سرامیک ، فلزات ، کاغذ و مواد شیمیایی فله را پوشش می دهد – که در مجموع 28 میلیون تن مواد در سال تولید می کنند و تا 10 درصد کل CO را تشکیل می دهند.2 آلایندگی

اگر به قانون تغییر اقلیم (2008) و درخواست دولت انگلیس برای کاهش انتشار کربن تا 80٪ زیر سطح 1990 تا سال 2050 نگاه کنیم ، بدیهی است که این بخش تمرکز آشکاری برای یک رویکرد جدید است. . نوآوری در مواد جدید به طرز چشمگیری به طراحان ، سازندگان و سازندگان شهری کمک می کند تا از پایه یک جهان با کربن صفر ایجاد کنند.

کاهش انتشار بتن

یک کاندید واضح ، قرار دادن گرافن در بتن است. طبق گفته Chatham House ، انستیتوی روابط بین الملل ، تولید جهانی سیمان – “چسبی” که بتن را نگه می دارد – به طور حیرت انگیز هشت درصد CO2 تولید

آزمایشات اخیر با بتن تقویت شده با گرافن واقعاً امیدوار کننده بوده است. همکار من ، آدریان نیکسون ، سردبیر مجله Nixene Journal (نشریه ای مستقل در مورد اخبار گرافن و مواد 2 بعدی) ، مطالعات مختلفی را برای افزودن مقدار کمی گرافن و گرافن اکسید به بتن بررسی کرد. بررسی آدریان نشان داد که افزودن فقط 03/0 درصد پودر گرافن باعث افزایش مقاومت بتن به میزان متوسط ​​25 درصد می شود.

بنابراین ، با توجه به سهم تولید سیمان در CO جهانی2 بنابراین می توان ادعا کرد که با تأمین 25٪ بهره وری برای تولید بتن با افزودن گرافن ، ما به نوبه خود می توانیم این انتقال زنجیره تامین را ببینیم و به طور بالقوه به کاهش دو درصد CO در سراسر جهان دست پیدا کنیم2 سطح این یک پیشنهاد هیجان انگیز است و می تواند به طور طولانی در مورد آن بحث شود ، اما نکته اصلی این است: با افزودن مقدار کمی گرافن به یک ماده ساختمانی مانند بتن ، می توانیم انتظار تأثیر تحول آفرین بر محیط خود را داشته باشیم.

شهرهای هوشمند

ایده بهبود پایداری مصالح ساختمانی بدیهی است که باید توجه کافی داشته باشیم – اما یک منطقه بسیار جالب دیگر که ممکن است نادیده گرفته شود این است که چگونه می توانیم از مزایای مصالح مدرن برای پشتیبانی از شهرهای هوشمند آینده استفاده کنیم.

از شهرهای هوشمند به عنوان راهی استفاده می شود که با استفاده از فناوری های دیجیتالی که به عنوان مثال می توانند برنامه های آب و برق و سیستم های انرژی ما را بهتر ادغام و مدیریت کنند ، محیط شهری ما را بسیار کارآمدتر و سازگار با محیط زیست می سازند.

اما اگر برخی از این فناوری مستقیماً در موادی که به ساختمان ها و زیرساخت های ما وارد می شوند ، تعبیه شود ، چه می کنید؟ آنچه گرافن و خانواده گسترده تری از مواد دو بعدی را تحریک می کند – و ترکیبات بی پایان این لایه های فوق العاده نازک برای تولید “مواد طراحی” کاملاً جدید که من آنها را “گرافن” می نامم – خاصیت تطبیق پذیری فوق العاده آنها است. چنین موادی برای توسعه نسل جدید زیرساخت های هوشمند ایده آل خواهد بود.

شبکه های جاده ای گسترده

به عنوان نمونه ، مرکز نوآوری مهندسی گرافن ، شتاب دهنده اصلی مواد مدرن ، مستقر در دانشگاه منچستر ، در حال حاضر در حال کار بر روی تعدادی از پروژه ها با بزرگراههای انگلیس ، شرکت دولتی مسئول بیشتر شبکه جاده ای کشور و آرکادیس ، پیشرو در جهان است. طراحی و مشاوره برای دارایی های طبیعی و ساخته شده.

ما از شرکا ، از جمله Arcadis و بزرگراههای انگلیس ، برای رسیدگی به چالش های ساخت و ساز و شبکه راه پشتیبانی می کنیم. به عنوان مثال می توان به مواردی اشاره کرد که مدار الکتریکی باید به شبکه ، معمولاً در زیر زمین اعمال شود و امکان توسعه فناوری است که می تواند در ساختار جاده تعبیه شده و همزمان با بزرگراه گذاشته شود ، به عنوان مثال به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سازه.

این هنوز یک پروژه انجام یا شکستن است که به طور بالقوه سریع انجام می شود و نیاز به بسیاری از تفکرات جدید دارد – اما راه حل می تواند در داخل قیر یا یک نشانگر سطح مانند یک خط جاده باشد.

آیا جاده می تواند ماشین شما را شارژ کند؟

اما اگر بتوانیم از این قابلیت چند منظوره در تمام زیرساخت ها و ساختمانهایی که یک شهر یا شهر را تشکیل می دهند استفاده کنیم؟ این اتصال را دگرگون می کند و بافت محیط ساخته شده ما را برای نیازهای روزانه پاسخگو و شهودی می کند.

بنابراین می توانیم نقاط شارژ را که در شبکه جاده ای ما تعبیه شده اند ، شروع کنیم – و هر بار که اتومبیل الکترونیکی در چراغ راهنمایی متوقف می شود یا در جای پارک استراحت می کند ، می تواند درجا شارژ شود. اگر وسایل نقلیه آینده از ذخیره انرژی هیبریدی استفاده کنند – یعنی. باتری قابل شارژ با ابر خازن – پس از آن می توان آنها را به سرعت شارژ کرد در حالی که رانندگان آنها با خوشحالی در اطراف شهر سفر می کنند. و این باتری ها و ابرخازن ها ، البته ، حاوی مواد جدیدی هستند که به آنها امکان می دهد بسیار کارآمدتر از دستگاه های ذخیره انرژی که امروز مجبور به استفاده از آنها هستیم ، شود.

با فناوری حسگر می توان چنین پیشرفتی را کسب کرد ، که در صورت دستیابی به سطح اتصال لازم برای هوشمندتر ، کارآمدتر و در نهایت سرسبزتر ، شهرها بسیار حیاتی خواهند بود. گرافن و سنسورها یک ترکیب طبیعی هستند ، زیرا نسبت زیاد سطح به حجم گرافن ، ویژگی های نوری منحصر به فرد ، هدایت الکتریکی و تحرک عالی و هدایت حرارتی بالا می تواند به طور قابل توجهی عملکرد تعدادی از سنسورها را بهبود بخشد.

گرافن و مواد پیشرفته سرانجام نقش بسزایی در سبزتر شدن ساختمانها و زیرساختهای ما دارند بلکه به وضوح هوشمندتر نیز خواهند شد. همانطور که تلاش می کنیم چالش تغییرات آب و هوایی را برآورده کنیم و “بهتر بسازیم” ، من متقاعد شده ام که باید فوراً بررسی کنیم که چگونه مواد پیشرفته می توانند اجزای سازنده را برای آینده جدید مهیج فراهم کنند.


گرافن: همه چیز در مورد مواد پوششی است


تهیه شده توسط دانشگاه منچستر

نقل قول: Graphene: The Sustainable Cities Building (2020، 1 December) بارگیری در تاریخ 1 دسامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-12-graphene-block-sustainable-cities.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir