تبلیغات
دانشجو های معماری - استفاده از کربن نانو تیوب و کاربرد های ساختمانی

کربن نانو تیوبنانو لوله‌ های كربنی‌ كه از صفحات كربن به ضخامت یك اتم و به شكل استوانه‌ای توخالی ساخته شده است در سال 1991 توسط سامیو ایجیما (از شركت Nec ژاپن) كشف شد. خواص ویژه و منحصر به فرد آن ازجمله مدول یانگ بالا و استحكام كششی خوب از یك طرف و طبیعت كربنی بودن نانولوله‌ها (به خاطر این كه كربن ماده‌ای است كم وزن، بسیار پایدار و ساده جهت انجام فرایندها كه نسبت به فلزات برای تولید ارزان‌تر می‌باشد) باعث شده که در دهه گذشته شاهد تحقیقات مهمی در كارایی و پرباری روش‌های رشد نانولوله‌ها باشیم. ساخت کامپوزیت های CNT با مواد و مصالح ساختمانی موجود، استفاده از رشته ها و ریسمان های CNT بعنوان اجزاء ساخت و سیستم های انتقال حرارت CNT بعلت دوام و استحکام فوق العاده، سختی و aspect ratio بسیار بالا تقویت کننده های بسیار عالی هستند. پلیمر، سیمان و شیشه همگی کاندیدهای بالقوه ای برای مواد ماتریکس CNT هستند. در مورد کامپوزیت های پلیمر – CNT صحبت شد. در ادامه کامپوزیت های سیمان – CNT با جزئیات بیشتر شرح داده خواهند شد.

شیشه تقویت شده با CNT یا نانوفایبرهای دیگر بعلت امکان توانائی نانو فایبرها یا نانو تیوب ها در جهت تقویت استحکام بدون مزاحمت در انتقال نور مورد توجه اند.

به هرحال، کار کمی روی رفتار اپتیکی (نوری) نانوفایبرها از این منظور انجام شده، موفقیت این دیدگاه درعمل مشخص خواهد شد.

تولید CNT های بلندتر که بتوانند به فرم ریسمان در آینده امکانات بدیهی و واضحی برای کاربردهای مثل پل های معلق (suspension bridges) ایجاد خواهد کرد. استحکام و الاستیسیتی CNT امکان طراحی Spans (طلق ها و پله ای) بطور قابل توجهی بلندتر از چیزی که تکنولوژی موجود ممکن می سازد را بوجود خواهد آورد.
همچنین استفاده از ریسمان های CNT در ساختمان
های بتن بهسازی شده ممکن است عملی نباشد. کربن نانو تیوب ها همچنین بعنوان موادی برای ساخت ساختارهای خیلی بزرگ - space based مثل بالابرهای فضائی مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.

این سیستم های کابلی قابلیت تئوریکی رسیدن به ماوراء Geo Synchronous orbits از سطح زمین را دارند. اتاقک های بالابر همزمان بالا و پایین می روند و کابل امکان انتقال بار از فضا به زمین و بالعکس را با کمترین انرژی فراهم خواهد ساخت. باید دید چنین ساختارهایی امکان طراحی و ساخت خواهند یافت یا خیر، چنین به نظر می رسد که CNT تنها ماده ای است که تحمل کلان ساختمانی بارهای لازم را خواهد داشت.

هدایت حرارتی کربن نانو تیوب های کاربردهای دیگری نیز ارائه می دهد. از آنجائیکه دانسیته مناسب از کربن نانو تیوب ها می توانند قادر به هدایت سریع حرارت از سطح تماس به حفره های حرارتی (Heat Sinks) باشند امکان تحقق کامپوزیت
مواد اصلاح شده از نظر مقاومت حرارتی مطرح می گردد. همچنین بعدها ممکن است توسعه مواد عایق کننده و لوله های حرارتی، بهره مندی از اختلاف هدایت حرارتی در طول و عرض لوله ها را تحقق بخشد. یکی از کاربردها می تواند گرم کردن ساختمان ها باشد که جایگزین سیستم های بر مبنای مایع موجود، برای گرما دهی طبقات خواهند شد.