В то время, как некоторые люди уверены в том, что старые методы строительства — лучшие, факт остается фактом: инноваторы в строительной сфере создают все более простые и безопасные методы возведения зданий и сооружений по всему миру. Развитие сферы инновационных строительных материалов позволяет архитекторам и проектировщикам все более полноценно воплощать самые смелые идеи, а строителям — сооружать все более сложные и грандиозные здания, не боясь за безопасность, прочность и долговечность конструкций.
Эта сфера развивается постоянно, поэтому если вы работаете в строительной отрасли или смежных с ней, вы непременно должны знать о новых строительных материалах. Хотя бы для того, чтобы постоянно оставаться "в теме". Уже сейчас с помощью экстраполяции можно представить себе, какие стройматериалы и технологические решения станут востребованы при строительстве зданий. Предлагаем вам небольшой обзор наиболее перспективных из них.
Графен
Несмотря на то, что графен является далеко не новым материалом, использовали его далеко не самым практичным способом, причем с самого момента открытия. Ведь в теории графен — отличный строительный материал, поскольку отличается невероятной легкостью и прочностью, сравнимой со сталью и углеродным волокном. Потенциально графен можно сочетать с более традиционными материалами для создания прочных конструкций, балок и кабелей, что позволит возводить внушительные сооружения.
Однако графен так трудно производить, что строителям редко удается использовать этот материал. В лучшем случае это бывает в небольших фрагментах при реализации сложных и дорогих проектов. Но ситуация вскоре может измениться. В настоящее время в одном из исследовательских центров США ведется разработка нового способа производства графена — при помощи химического осаждения этого материала из парообразного состояния. Иван Власюк, руководитель проекта, считает, что новая технология "значительно расширит потенциал применения графена". Следующий шаг — сократить затраты на производство графена и улучшить его доступность, чтобы материал можно было использовать как можно шире.
Если цена на графен будет сопоставима с ценами на традиционные стройматериалы, в строительстве можно ожидать настоящую графеновую революцию.
"Римский" бетон
Здания и сооружения Древнего Рима смогли простоять в течение очень долгого времени, поэтому строительные материалы, изготовленные по схожим принципам, сегодня в фокусе внимания ученых. Исследователи из Калифорнийского университета сделали прорыв, раскрыв секрет долгой жизни строений Древнего Рима. Оказывается древнеримские строители использовали особый рецепт для приготовления бетона.
В отличие от современного бетона, строители Древнего Рима использовали для производства раствора вулканические известковые породы. Не вдаваясь в тонкости технологии, отметим, что эти породы создают более регулярную кристаллическую сетку в процессе схватывания бетона, делая его весьма однородным. Такой материал устойчив к коррозии и связывает конструкции более плотно. Это также снижает риск появления микротрещин в бетоне с течением времени, заметно увеличивая продолжительность жизни материала — до 2000 лет.
Но "римский" бетон не только прочнее, чем его современный собрат, он также и экологичнее. Как известно, при изготовлении портландцемента ингредиенты нагревают до температуры более 1400 градусов по Цельсию, что способствует массированному выделению углекислого газа. Согласно некоторым подсчетам, это дает до 7% от всех мировых выбросов углерода. А вот "римский" бетон не нуждается в таком нагреве, а это означает, что новый материал прочнее и экологичнее традиционного аналога.
"Зеленый" бетон
Но исследователи из Массачусетского технологического института пошли дальше и разработали технологию, которая предполагает полностью исключить цемент из бетона! Ученые кафедры гражданской и экологической инженерии предложили выпускать так называемый "зеленый" бетон, который для производства бетонной смеси использует такие органические материалы, как кости, ракушки, морские губки, и т.д.
Эта разработка позволяет устранить два серьезных недостатка портландцемента — большое количество энергии, необходимое для его производства, и неизбежное появление микротрещин в бетоне, образующихся с течением времени. Правда пока такой бетон очень дорог.
Другая разработка, претендующая на звание "зеленый бетон", создана командой специалистов одного из Университетов Малайзии. Они пошли другим путем и типичные для производства бетона компоненты дополнили переработанным строительным мусором. В итоге получается дешевый и при этом экологичный материал, выполняющий свою функцию не хуже классического аналога.
Справедливости ради нужно отметить, что подобные технологии производства бетона из строительных отходов появляются повсеместно, но мало какая из них доходит до коммерческого использования. Кажется, малайцы подошли к этому ближе всех.
Синтетическая паутина
Паутина является одним из самых впечатляющих и загадочных материалов в мире природы. Чрезвычайно высокая прочность ее при сравнительно малом весе делают этот материал крепче и надежнее стали. Исследователи давно хотели создать синтетическую версию паутины, но до сих пор все попытки были обречены.
Команда из Массачусетского технологического института использовала 3D-печать для создания синтетической паутины, чтобы больше узнать об её структуре. Исследователи считают, что это следующий шаг на пути к созданию ее полноценной искусственной версии. Но работы здесь только начинается.
"Мы находимся на пути к разработке математической механизма, который делает паутину настолько прочной", — сообщил научный сотрудник университета Чжао Цинь.