Nanoteknologi untuk Konstruksi Berkelanjutan dan Efisiensi Tinggi. Penerapan nanoteknologi dalam berbagai produk dan bahan bangunan menunjukkan kemajuan luar biasa dalam industri konstruksi. Karena nanoteknologi adalah ilmu yang mengontrol dimensi di zona transisi pada tingkat atom, produk yang dikembangkan dari metode ini mendapatkan fungsi luar biasa. Fokus utama sekarang adalah mempelajari bagaimana fungsi-fungsi ini dapat berkontribusi pada konstruksi bangunan berkelanjutan.
Bahan konstruksi yang digunakan dengan nanoteknologi mendapatkan fungsionalitas baru dengan karakteristik unik. Ini digunakan dalam bahan-bahan seperti semen, beton, kaca, cat, dll.
Misalnya, dalam beton, penggunaan nano-silika atau mikro silika adalah aplikasi yang sangat direkomendasikan. Penambahan mikro-silika meningkatkan sifat mekanik, daya tahan, dan elastisitas beton. Pengurangan semen dalam beton dengan penambahan mikro-silika juga mengklaim mengurangi jumlah konsumsi energi dan emisi CO2.
Beberapa aplikasi konstruksi berkelanjutan yang penting menggunakan nanoteknologi dijelaskan di bawah ini:
Penggabungan nanomaterial dalam Semen dan Beton adalah salah satu solusi populer dari nanoteknologi. Ini bekerja melawan hasil bencana dari semen dan struktur beton hingga lingkungan. Penggunaan material nano dengan semen dan beton meningkatkan sifat campuran ini:
Nanomaterial berbeda yang digunakan dengan semen dan beton adalah:
Nanopartikel silikon dioksida membantu meningkatkan kekompakan dan perakitan beton. Sensing, kekuatan lentur, kekuatan tekan, dan sifat self-cleaning dari beton ditingkatkan dengan memasukkan nano-besi & nano-titanium dalam semen atau beton.
Struktur yang membusuk dapat dilindungi oleh pembungkus serat yang terdiri dari partikel nano-silika dan pengeras. Nano-silika juga memainkan peran penting dalam menutup pemisahan yang diamati pada permukaan luar struktur beton.
Partikelnano tembaga memperkenalkan peran nanoteknologi dalam bahan baja. Memadukan nanopartikel tembaga dengan baja membantu menghaluskan permukaan baja. Permukaan halus menghindari kemungkinan retak dan mencegah retak kelelahan.
Modifikasi baja menggunakan bahan nano mendapatkan kekuatan daktilitas dan ketahanan lelah yang lebih tinggi. Baja karenanya dapat tahan terhadap kondisi lingkungan iklim dan korosif yang merugikan.
Inovasi berikutnya adalah penggunaan bahan nano dengan kaca. Kombinasi ini memungkinkan jendela untuk mendapatkan properti untuk mengatur jumlah cahaya yang melewatinya dan dinding bangunan. Karenanya merupakan sarana konservasi energi karena mengurangi kehilangan panas.
Efisiensi yang diberikan oleh kaca yang di treatment oleh nanoteknologi ditemukan 75% lebih dari kaca biasa. Itu karena kaca mengurangi beban termal yang ditransfer ke ruang angkasa oleh radiasi matahari. Ini juga memberikan cahaya siang hari, sehingga mengurangi kebutuhan pencahayaan buatan.
Properti struktur nano untuk menyembuhkan permukaan yang rusak dari struktur membawa keuntungan luar biasa bagi industri konstruksi. Penggunaan nanosensor dalam struktur membantu untuk meramalkan kegagalan yang ada dalam struktur.
Campuran beton yang memiliki retakan perlahan-lahan dipulihkan oleh agen penyembuhan yang dilepaskan oleh pecahnya mikrokapsul. Agen penyembuhan diisi dengan retakan melalui tindakan kapiler. Zat tersebut, dengan bantuan katalis yang terkandung, mulai mempolimerisasi dan menutup retakan.
Nanoteknologi dapat digunakan sebagai pelapis berbahan dasar pati, tikar nanofiber, hidrogel, dan busa nanokomposit Polyetherimide untuk meningkatkan ketahanan terhadap api.
Karakteristik yang tidak mudah terbakar dan tahan panas dari bahan plastik dapat dioptimalkan dengan penambahan partikel silikat berstrukturnano ke dalamnya. Ini digunakan untuk pembuatan insulasi kabel, soket listrik, kotak sekering, dan peralatan. Bahan nano seperti silikon dioksida dapat tahan terhadap api 1832F selama lebih dari 2 jam.
Nanoteknologi memiliki banyak dampak positif pada industri konstruksi. Misalnya, 2.000 juta ton semen diproduksi setiap tahun yang berkontribusi 5% dari emisi karbon dioksida antropogenik global. Penggunaan inovasi nanoteknologi seperti belite, kalsium sulfo aluminate, dan kalsium alumino ferrite dapat menurunkan karbon-di-oksida hingga 25 persen.
Dampak positif penting dari nanoteknologi dalam konstruksi adalah:
Bahan konstruksi dapat dimodelkan dengan karakteristik yang diperlukan untuk mendapatkan hasil maksimal dan mencapai kesinambungan.
Aplikasi dan penggunaan nanoteknologi banyak di industri konstruksi. Pilih opsi terbaik, dengan mempertimbangkan faktor keberlanjutan dan efisiensi.
Nanomaterials, bagaimanapun, adalah bahan kimia yang harus digunakan dan ditangani dengan peraturan yang direncanakan. Penggunaan dan penanganannya dilakukan dengan tindakan pencegahan khusus, atau yang menyebabkan masalah parah bagi manusia dan lingkungan.
Beberapa saran yang diberikan oleh para peneliti untuk secara efektif menggunakan bahan nano adalah:
