گرافن چیست و چگونه این ماده شگفت انگیز، انقلاب جدید در معماری را به وجود می آورد

نوشته شده توسطمجید عطایی
پست قبل

گرافن چیست؟این ماده شگفت انگیز با ساختار شبکه ای شش ضلعی خود قرار است در معماری آغاز عصری نوین باشد.در این مطلب از ملک بانک همراه ما باشید تا گرافن را بهتر بشناسید.

از همان روزهای ابتدایی کشف گرافن در سال 2004 و دانشگاه منجستر ، دانشمندان از آن به عنوان یک ماده خارق العاده نام بردند و ابراز نمودند که پس از تحقیقات متنوعی که برای دستیابی به ماده ای برای استفاده در طیف گسترده ای از صنایع انجام دادند به گرافن دست پیدا نمودند. این ماده متشکل از یک ساختار بلوری لانه زنبوری دوبعدی است. که در آن هر اتم کربن به کمک سه الکترون ظرفیت خود، با سه پیوند SP2 هیبریدیزه شده به سه اتم کربن دیگر متصل شده‌است. یک الکترون ظرفیت باقی‌مانده نیز بر روی کل صفحهٔ گرافن و بین تمام اتم‌ها به اشتراک گذاشته‌شده و الکترونِ آزاد است.

“این ماده شگفت انگیز یکی از بهترین مواد شناخته شده توسط بشر است و 200 برابر قویتر از فولاد و 6 بار سبک تر از آن است.گرافن با ساختار شبکه ای شش ضلعی خود، یکی از قوی ترین مواد کشف شده توسط علم تا به امروز می باشد.”

گرافن برای انتقال گرما و برق بسیار عالی عمل می نماید و همچنین در جذب نور نیز دارای کیفیت بالایی می باشد.این ماده جالب هنگامی که با عناصر دیگر، از جمله گازها و فلزات همراه می شود، می تواند مواد مختلف جدیدی با خواص بسیار عالی تولید کند.

برای ساخت و سازهای شهری گرافن به عنوان ماده ای کارآمد و پایدار بسیار مناسب به نظر می رسد و فرصتی عالی را در اختیار بشر قرار داده است. دانشمندان در انگلستان راهی جدید را پیدا کرده اند تا گرافن را با بتن ترکیب نمایند به این ترتیب ما بتنی صدها برابر مقاوم تر دربرابر بلایای طبیعی و همچنین فرسایش را خواهیم داشت که به طور قابل توجهی در مقابل نفوذپذیری سایر مواد نیز مقاوم خواهد بود.

در این سیستم توسعه یافته از فناوری نانو تکنولوژی برای قرار دادن اتم های گرافن در داخل آبی که قرار است با بتن مخلوط شود مقاومت آنرا افزایش داده اند.این فرآیند علاوه بر اینکه بر خلاف شیوه سنتی باعث کاهش استفاده از بتن خالص خواهد شد درعین حال نیز علاوه بر اینکه قدرت بتن را فزایش می هد به پایداری آن نیز می افزاید.

محقق و استاد دانشگاه اکستر(مونیکا کرایسون): ادعا می کند که زمانی که گرافن وارد فرایند ساخت بتن شود 50 % از مواد اولیه موردنیاز ساخت آن کاهش می یابد و در هر تن 466 کیلوگرم انتشار گاز کربن آن کاهش می یابد.

خواص گرافن :

  • قدرت : 200 برابر قویتر از فولاد
  • عرض : این ماده بهترین کشف در طول تاریخ بشریت خواهد بود زیرا 1 میلیون برابر نازک تر از یک رشته تا مو می باشد.
  • غیر قابل نفوذ: برای استفاه در همه جا مناسب است.کاملا قابل انعطاف است
  • رسانایی: گرافن، رساناترین ماده تا به امروز.100 برابر رسانایی بیشتر از مس.
  • دو بعدی: اولین ماده کشف شده دارای ساختار دوبعدی

نانولوله های کربنی که با فولاد مخلوط شده اند، همچنین برای ساخت و ساز بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. این نانولوله ها اساسا از لایه های گرافن تشکیل شده اند و مانند سیلندرهای کاملا قدرتمندی عمل می نمایند و ویژگیهای مکانیکی قابل توجه آنها باعث می شود تا برای مثال در کابلهای فلزی متصل کننده پلها استفاده شوند.

لایه های گرافن همچنین می توانند به بتن متصل شوند تا به عنوان الیاف حمایت کننده عمل کنند.نوع دوم این ماده که در خط دیگر تحقیقاتی که در دانشکده ژجیانگ چین در توسعه است ، ” آئروژل گرافن” نام دارد.این جامد بسیار سبک نیز دارای خواص بسیار جالبی مانند انزوای حرارتی است که آنرا از سایر مواد جدا نموده است.

آئروژل گرافن با چگالی فقط 0.16 میلی گرم بر سانتی متر، به عنوان یک راه حل در برابر واکنش های قلیایی (که معمولا به عنوان شکاف های بتنی ظاهر می شود) به عنوان یک پوشش بسیار مقاوم ضد خوردگی سازه های مخلوط (بتن و فولاد) و همچنین یک جداساز حرارتی بسیار موثر خواهد بود.

آئروژل گرافن با مقاومت مکانیکی و کیفیت بازخوانی الاستیکی بسیار بالا، در حال حاضر به عنوان سبک ترین ماده توسعه یافته در آزمایشگاه  شناخته شده است.

Graphene Aerogel از موادی با چگالی کم در حالت جامد مشتق شده از ژل تشکیل شده است، و اجزای مایع آن با گاز جایگزین شده است. اگرچه  که گرافن، نوآوری های بسیار بزرگی را برای ساخت و ساز در آینده به ما وعده می دهد، اما مهم است به این موضوع توجه داشته باشیم که این ماده ارزشمند تنها برای ساختمان سازی کاربردی نیست و برای طیف بسیار گسترده ای از صنایع مورد استفاده قرار خواهد گرفت. بنابراین، با توجه به پیشرفت سریع این پژوهش که تا کنون انجام شده است ، مواد ساختمانی بر اساس گرافن هنوز ممکن است برای تبدیل شدن به یک گزینه واقعی برای معماری مورد توجه و گسترش روز افزون قرار گیرند.

با توجه به اینکه صنعت ساخت و ساز برای محیط زیست اغلب آلوده کننده بوده است، سرعت پیدا کردن راهکارهای وسیع تر در سازوکار اکولوژیکی جهت کاهش انتشار  گازهای کربن در سراسر جهان و حفاظت از محیط زیست حیاتی است. بنابراین گرافن می تواند یکی از راه های پیش روی آینده ای پایدار باشد.


مشاهده نسخه pdf مقاله:گرافن چیست و چگونه این ماده شگفت انگیز، انقلاب جدید در معماری را به وجود می آورد؟


 

ممکن است شما هم به این مطالب علاقمند باشید

بهترین پست اینستاگرام برای مشاور املاک
بهترین پست اینستاگرام برای ...

احتمالا تقریبا هر روز از این جمله را می شنوید: برای پیشرفت...

50 سال بعد از اولین فرود روی سطح ماه / 15 پروژه معماری برای زندگی در فضا
50 سال بعد از ...

آیا انسان ها روزی واقعا روی کره ماه زندگی خواهند نمود؟امروز از...

خریداران از چه راههایی مشاوران املاک را پیدا می کنند؟
خریداران از چه راههایی ...

خرید خانه یک خانه برای مردم عادی کار پیچیده ای است و...

در کار املاک، چگونه بیشتر از سایر رقبا دیده شویم
در کار املاک، چگونه ...

بهترین مشاوران املاک هم، هر روز خود را به پیشرفت اختصاص می...

شهرهایی با بیشترین هزینه زندگی در سال ۲۰۱۹
شهرهایی با بیشترین هزینه ...

در بیست و پنجمین رده بندی شهرها توسط مجموعه Mercer's(مرسر) بر مبنای...

70 درصد شانس فروش بیشتر برای آگهی های عکس دار
70 درصد شانس فروش ...

واقعا تهیه چند تصویر ساده با گوشی هوشمندی که در دستان ما...

ارسال دیدگاه شما

نام *
آدرس ایمیل *
وب سایت