ساختمان‌های آینده باید بتوانند با به کارگیری فناوری‌های نوین و ایجاد محیطی سالم‌تر، میزان بازدهی را بالاتر برده، امنیت را افزایش داده و از هدر رفتن انرژی جلوگیری کند. استفاده از فناوری نانو، قابلیت کنترل مواد در سطح پایین و بسیاری از خواص مواد از قبیل رنگ، استحکام، دوام و خواص دیگر مواد را تحت مقیاس نانومتر به طور چشمگیری تحت تاثیر قرار می‌دهد. محققان در پژوهشی با عنوان «کاربرد فناوری نانو و نانومواد در صنعت ساختمان» آورده‌اند، مهمترین کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان، معمولا در بردارنده بهینه‌سازی مواد و مصالح معمولی و موجود است. 

در این پژوهش که توسط علی حبیبی دانشجوی کارشناسی ارشد نانو فیزیک و ابراهیم سلامی استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه پیام‌نور تبریز انجام شده، نشان می‌دهد، در درجه دوم، ایجاد کاربردهای جدید برای مصالح یا مشخصه‌هایی که بدون کمک فناوری نانو امکان پذیر نیست و از همه مهمتر، چند منظوره کردن مصالح و ایجاد قابلیت پیشگیری از صدمه دیدن مواد، بسیار مورد توجه دانشمندان این عرصه قرار گرفته است. 

فناوری نانو، فناوری نوین و یکی از علوم جدید در راستای پیشرفت‌های فنی است

محققان می‌گویند، فناوری نانو، فناوری نوین و یکی از علوم جدید در راستای پیشرفت‌های فنی قرن حاضر است. به کارگیری مواد با ساختارهایی بر مبنای ابعاد نانومتری ما را به سمت توسعه و ارئه راه‌حل‌های نویدبخش برای تولید محصولات برتر در حال و آینده، رهنمون ساخته است. حوزه فناوری نانو با جهش بزرگی که در طول ۱۰سال گذشته داشته، توسعه قابل توجهی کرده است. 

این توسعه‌ها به طور عمده به خاطر عواملی مانند طرح‌های اختصاص داده شده توسط کشورهای جهان در حوزه فناوری نانو است. بعضی برآوردها پیش‌بینی می‌کنند که محصولات و خدمات مربوط به فناوری نانو، بعد از سال ۲۰۱۵ می‌تواند به هزار میلیارد یورو در سال برسد. در دنیای پیشرفته امروز صنعت ساختمان، سرمایه‌گذاری کلان و دراز مدتی بوده و می‌بایست این صنعت را با کمک فناوری‌های نوین جهان از راکد ماندن دور نگهداشت و فناوری‌های نوین را در این صنعت عظیم به کارگرفت.

فناوری نانو در صنعت ساختمان، در رتبه ۸ از ۱۰ برنامه‌های کاربردی قرار دارد که مسلما بر جهان درحال توسعه تاثیرگذار است. محصولات فناوری نانو را می‌توان برای طراحی و فرآیندهای ساخت در بسیاری از اجزاء ساختمان استفاده کرد. محصولات تولید شده فناوری نانو ویژگی‌های منحصر به فرد زیادی دارد و به طور قابل توجهی می‌تواند، مشکلات در حال حاضر ساخت وساز را رفع کند و ممکن است روند ساخت‌وساز را تغییر دهد.

روش‌های نوین طراحی سازه‌ها و سیستم‌های پایش و کنترل مداوم آن‌ها، در کنار قابلیت جدید مصالح و مواد متشکله ساختمان‌ها، صنعت ساختمان را به سوی بازدهی و کارآیی بیشتر و دوام و پایایی طولانی‌تر و سازگاری بهتر با نیازهای انسانی، هدایت می‌کند. تحقیقات و تحولات در زمینه کاربرد فناوری نانو نشان می‌دهد که استفاده از این فناوری و نانو مواد می‌تواند مصالح ساختمانی مرسوم را  مانند بتن، سیمان، فولاد، شیشه، رنگ‌ها، پوشش‌ها، عایق‌ها و... بهبود بخشد.

کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان

 صنعت ساختمان، صنعتی است که به بخش‌های متعددی تقسیم شده و از این رو، تغییرات در آن، با سرعت بسیار کمی به وقوع می‌پیوندد. وجود قوانین و مقررات سخت‌گیرانه، از مشخصه‌های این صنعت است. طیف گسترده‌ای از چالش‌ها وجود دارند که صنعت ساختمان با آن‌ها مواجه است، مانند عملکرد نانو مواد در مواجه با مسائل محیط زیست، تاثیرات مخرب بر سلامت انسان و ایمنی مربوط به مواد اولیه و خواص آن‌ها. پژوهشگران می‌گویند، تحولات اخیر در زمینه‌های مختلف از فناوری نانو نشان می‌دهد که این فناوری رویکرد نوید بخشی را در مواجه با بسیاری از این چالش‌ها دارد. 

همچنین طول عمر زیاد محصولات این صنعت و هزینه‌های بسیار زیاد، از دیگر مختصات این صنعت بزرگ در دنیا هستند. در کشور ایران نیز می‌توان گفت بزرگترین و گسترده‌ترین صنعت، صنعت ساختمان است. شایان ذکر است که صنعت ساختمان، از اولین صنایعی بود که فناوری نانو در آن به عنوان فناوری نویدبخشی معرفی شد و می‌تواند این صنعت را با تحولات عظیمی مواجه کند.

به کارگرفتن فناوری نانو در صنعت ساختمان، شامل توسعه مفهوم و درک درستی از هیدراتاسیون ذرات سیمان و استفاده از مواد در ابعاد نانو مانند آلومینا و سیلیکا و سایر نانوذرات جدید است. همچنین موجب ارتقاء مشخصه‌ها و کیفیت‌های حیاتی مواد و مصالح ساختمانی می‌شود. علاوه بر این‌ها می‌توان، عملکردهای جدید مانند ذخیره‌سازی انرژی، خودترمیم‌کنندگی، خودتمیزشوندگی، قابلیت ضد مه‌گرفتگی و... است. همچنین بهبود و ارتقاء اجزاء اصلی را که با هدف نگهداری و تضمین سلامت ساختمان استفاده می‌شوند را می‌توان به حسگرهای پایش سلامت‌سازه اشاره کرد. 

براساس این پژوهش، امروزه فناوری نانو و درک قابلیت‌های عظیم این فناوری متحول کننده، موجب سازماندهی و تدوین برنامه‌های ملی فراوانی در بسیاری از کشورهای جهان شده است. تدوین این برنامه‌ها عمدتا به منظور بهره‌گیری هر چه بیشتر از قابلیت‌های فناوری نانو و عقب نماندن کشورها از مسیر تحولات سریع و دستاوردهای رو به رشد این فناوری صورت پذیرفته است. فناوری نانو زمینه‌ای از تحقیقات علمی است که رشد بسیار سریعی دارد.

ویژگی‌های منحصر به فرد مصالح تولید شده در مقیاس نانو می‌تواند در جهت ساخت‌وساز زیر ساخت‌ها، گسترش پیدا کند. ورود تحقیقات فناوری نانو در صنعت ساختمان، انتظاراتی را در زمینه ارتقاء مشخصه‌ها و کیفیت‌های حیاتی مواد و مصالح ساختمانی مانند مقاومت، دوام، سبکی و... را در ذهن متخصصان این عرصه ایجاد می‌کند. فشردگی مطالعات در زمینه کاربرد فناوری نانو و نانومواد در زندگی روزمره نیاز به تحقیقات بیشتر در مسائل مربوط به محیط زیست و آثار سوء آن بر سلامت انسان دارد.

با توجه به نیاز و درخواست برای در اختیار داشتن مواد و مصالح توانمندتر، بادوامتر، کاراتر و چندعملکردی، چنین ریسک‌هایی می‌تواند بهبود داده شده یا صرف نظر شوند. بنابراین دست جامعه پژوهشگران صنعت ساختمان و مصرف کنندگان نهایی برای بهره‌گیری از فناوری نانو را باز نگه می‌دارد.

این پژوهش در کنفرانس سالانه تحقیقات در مهندسی عمران معماری، شهرسازی و محیط زیست پایدار ارائه شد.

انتهای پیام