Зурвас бичих
Messenger
Залгах
- Batsuh
Ирээдүйн материал-мод
Мод хамгийн эртний уламжлалт барилгын материалын нэг боловч мөн ирээдүйн инновацийн материал болжээ. Швейцарийн эрдэмтэд тогтвортой хөгжлийн үзэл баримтлалыг хэрэгжүүлэх судалгааны ажилдаа модыг онцлон авч ашигласан байна.
Мод нь нөхөн сэргээгдэх байгалийн нөөц болохын зэрэгцээ хүлэмжийн хий СО2-ийг бууруулахад ихээхэн ач холбогдолтой материал юм. Швейцарийн эрдэмтэд үндэсний хэмжээний судалгааг гүйцэтгэхдээ дараах асуултанд хариулахыг зорьжээ. Үүнд:
Мод нь нөхөн сэргээгдэх байгалийн нөөц болохын зэрэгцээ хүлэмжийн хий СО2-ийг бууруулахад ихээхэн ач холбогдолтой материал юм. Швейцарийн эрдэмтэд үндэсний хэмжээний судалгааг гүйцэтгэхдээ дараах асуултанд хариулахыг зорьжээ. Үүнд:
- Ус нэвтрүүлдэггүй модон ваннтай угаалгын өрөө байх боломжтой юу?
- Автомашины эд ангийг өндөр, бат бэхтэй, хөнгөн модон материалаар орлуулах боломжтой юу?
- Модон-гибрид материалыг 3D-принтерээр хэвлэн гарган авах уу?
- Модон утсархаг материалаар нийлэг материал, хөнгөн хөөсөн материал эсвэл нэхмэл эдлэл гарган авах боломж бий юу?
Эдгээр асуултанд хариулахын тулд мод нь ямар ашигтай вэ гэдгийг авч үзэх нь зүйтэй. Модонд нарны гэрлийн тусламжтайгаар фотосинтезийн процесс явагдаж СО2-ийг шингээн хүчилтөрөгч ялгаруулдаг. Өөрөөр хэлбэл хүлэмжийн хий болон уур амьсгалын тэнцвэртэй байдлыг хадгалагч нь юм. Модыг боловсруулан ашигласнаар эрчим хүч их хэмжээгээр хэрэглэн гарган авдаг олон тооны нийлэг материалыг орлуулах боломжтой аж. Түүнчлэн механик шинж чанар сайтай, хөнгөн бөгөөд модоор хийсэн эдлэлийн хээ нь байгалийн дахин давтагдашгүй чанартай байдаг. Иймээс модны шинж чанарыг улам сайжруулах, мод боловсруулах байгаль орчинд ээлтэй технологи боловсруулах зэрэг нь нэн тэргүүний асуудал болжээ. Модон материалын судлал нь био материалд суурилсан полимер материал, тохирох эрдэс-модон композит материал гарган авах эсвэл ашиглалтын хугацаа дуусахад компонентүүдийг салган ангилахад хялбар байх материал үйлдвэрлэх чиглэлээр хөгжиж байна.
Сүүлийн жилүүдэд олон давхар модон барилга барих чиглэлээр ихээхэн ажил хийгдэж байгаагийн нэг жишээ нь Лондон хтоын Кембриджийн их сургуулийн эрдэмтэд 80 давхар 300 м модон хийцтэй барилгын зураг төслийг гаргаж байгаа явдал юм. Энэ нь одоохондоо уран зөгнөл мэт сонсогдох боловч хотын барилгын зураг төсөлд бүтээцийн шинэ хийц, дизайныг бий болгох эрс өөрчлөлт авчрах санаа ажээ.
Зураг 1. Дөрвөн давхар модон барилга (ХБНГУ Бахмееринг хот)
Мэдээж хэрэг модон барилгын хувьд галын аюулаас хамгаалах, бүтээц эдлэлийн бат бэх тогтвортой байдлыг хангах болон хэт улаан туянаас хамгаалах зэрэг олон асуудал бий.
Модыг химийн бодис ашиглан хамгаалах олон аргууд байдаг боловч шүүмжлэлд ихээр өртөхөөс гадна заримыг нь хориглох болжээ. Иймээс хүрээлэн буй орчинд ээлтэй шийдлийг эрэлхийлэх болсон. Үүний жишээ нь цахиур, шохой болон өөр бусад эрдэсүүдийг ашиглан модны гадаргуугийн шинж чанарыг сайжруулах мөн нанотехнологи ашиглан модыг модификацид оруулснаар модон фасадыг UV-гэрэл, чийглэг зэргээс хамгаалах боломж бүрджээ.
Зураг 2. Модыг модификацид оруулан өөрчлөх боломжууд
Барилгын гадна заслаас гадна модон эдлэл, шал, автомашины салон, нисэх онгоц болон усан онгоц, галт тэрэгний доторлогоог мөн ингэж сайжруулахын зэрэгцээ модыг өөрийг нь функциональжуулах ажил хийгдэж байна. Үүнд цахилгаан дамжуулах чадвартай, соронзон чанартай эсвэл оптикийн шинж чанартай тунгалаг гэх мэт багтдаг аж.
Зураг 3. Модны шинж чанарыг сайжруулах боломжууд (a-цахилгаан дамжуулагч, б- соронзон чанартай, в-оптикийн шинж чанар тунгалаг г.м. )
Ингэснээр модыг ашиглах хүрээ улам өргөжин тэлж нийлэг материал, металлтай хосолсон материал гарган авсаар байна. Харин шахмал хавтангийн хувьд нягтыг бууруулах, формальдегид агуулаагүй био суурьтай цавуу ашиглах зэрэг чиглэлд судалгааны ажил хийгдэж байна. Ялангуяа тавилгын жинг бууруулснаар материалыг маш их хэмнэх боломжтой бөгөөд жишээ нь полистирол хөөсөнцөр ашиглан маш хөнгөн шахмал хавтан гарган авах боломжтой аж.
Зураг 4. Полистирол хөөсөнцөр агуулсан шахмал хавтан
Мөн полимер материалын оронд биомасс буюу модны үртсээр хийсэн хөөсөн материалыг ашиглан хэт хөнгөн шахмал хавтан гарган авсан байна. Үүний зэрэгцээ Скандинавын орнууд, Япон ба хойд Америкт модноос наноцеллюлоз гарган авах судалгааг өргөн хүрээтэй хийж байгаа ажээ.
Зураг 5. Микро- ба наноутсархаг целлюлоз
Микро ба нано хэмжээнд утсархагжуулсан целлюлоз нь утсархаг хэлбэрийн аморф ба талст хэсгүүдийг өөртөө агуулсан байх ба эдгээр нь сүлжмэл бүтцийг үүсгэдэг байна.
Энэхүү наноматериалыг төрөл бүрийн функцтэй болгож болдог байна. Жишээ нь соронзон чанартай материал гарган авах, ус нэвтрүүлдэггүй байх, тос ба СО2-ийг шингээх, полимер материалын дүүргэгч зэргээр ашигласнаар нугардаг дэлгэц, шингэн ба хий шүүх мембран, шүүлтүүрийн материал, биомеханик хэрэглээнд жишээ нь нийлэг судас хийх гагнахад, нийлэг өвдөг хийх, хүнсний сав баглаа хийх зэргээр маш өргөн хүрээнд ашиглаж байна.
Сүүлийн жилүүдэд олон давхар модон барилга барих чиглэлээр ихээхэн ажил хийгдэж байгаагийн нэг жишээ нь Лондон хтоын Кембриджийн их сургуулийн эрдэмтэд 80 давхар 300 м модон хийцтэй барилгын зураг төслийг гаргаж байгаа явдал юм. Энэ нь одоохондоо уран зөгнөл мэт сонсогдох боловч хотын барилгын зураг төсөлд бүтээцийн шинэ хийц, дизайныг бий болгох эрс өөрчлөлт авчрах санаа ажээ.
Зураг 1. Дөрвөн давхар модон барилга (ХБНГУ Бахмееринг хот)
Мэдээж хэрэг модон барилгын хувьд галын аюулаас хамгаалах, бүтээц эдлэлийн бат бэх тогтвортой байдлыг хангах болон хэт улаан туянаас хамгаалах зэрэг олон асуудал бий.
Модыг химийн бодис ашиглан хамгаалах олон аргууд байдаг боловч шүүмжлэлд ихээр өртөхөөс гадна заримыг нь хориглох болжээ. Иймээс хүрээлэн буй орчинд ээлтэй шийдлийг эрэлхийлэх болсон. Үүний жишээ нь цахиур, шохой болон өөр бусад эрдэсүүдийг ашиглан модны гадаргуугийн шинж чанарыг сайжруулах мөн нанотехнологи ашиглан модыг модификацид оруулснаар модон фасадыг UV-гэрэл, чийглэг зэргээс хамгаалах боломж бүрджээ.
Зураг 2. Модыг модификацид оруулан өөрчлөх боломжууд
Барилгын гадна заслаас гадна модон эдлэл, шал, автомашины салон, нисэх онгоц болон усан онгоц, галт тэрэгний доторлогоог мөн ингэж сайжруулахын зэрэгцээ модыг өөрийг нь функциональжуулах ажил хийгдэж байна. Үүнд цахилгаан дамжуулах чадвартай, соронзон чанартай эсвэл оптикийн шинж чанартай тунгалаг гэх мэт багтдаг аж.
Зураг 3. Модны шинж чанарыг сайжруулах боломжууд (a-цахилгаан дамжуулагч, б- соронзон чанартай, в-оптикийн шинж чанар тунгалаг г.м. )
Ингэснээр модыг ашиглах хүрээ улам өргөжин тэлж нийлэг материал, металлтай хосолсон материал гарган авсаар байна. Харин шахмал хавтангийн хувьд нягтыг бууруулах, формальдегид агуулаагүй био суурьтай цавуу ашиглах зэрэг чиглэлд судалгааны ажил хийгдэж байна. Ялангуяа тавилгын жинг бууруулснаар материалыг маш их хэмнэх боломжтой бөгөөд жишээ нь полистирол хөөсөнцөр ашиглан маш хөнгөн шахмал хавтан гарган авах боломжтой аж.
Зураг 4. Полистирол хөөсөнцөр агуулсан шахмал хавтан
Мөн полимер материалын оронд биомасс буюу модны үртсээр хийсэн хөөсөн материалыг ашиглан хэт хөнгөн шахмал хавтан гарган авсан байна. Үүний зэрэгцээ Скандинавын орнууд, Япон ба хойд Америкт модноос наноцеллюлоз гарган авах судалгааг өргөн хүрээтэй хийж байгаа ажээ.
Зураг 5. Микро- ба наноутсархаг целлюлоз
Микро ба нано хэмжээнд утсархагжуулсан целлюлоз нь утсархаг хэлбэрийн аморф ба талст хэсгүүдийг өөртөө агуулсан байх ба эдгээр нь сүлжмэл бүтцийг үүсгэдэг байна.
Энэхүү наноматериалыг төрөл бүрийн функцтэй болгож болдог байна. Жишээ нь соронзон чанартай материал гарган авах, ус нэвтрүүлдэггүй байх, тос ба СО2-ийг шингээх, полимер материалын дүүргэгч зэргээр ашигласнаар нугардаг дэлгэц, шингэн ба хий шүүх мембран, шүүлтүүрийн материал, биомеханик хэрэглээнд жишээ нь нийлэг судас хийх гагнахад, нийлэг өвдөг хийх, хүнсний сав баглаа хийх зэргээр маш өргөн хүрээнд ашиглаж байна.