Бетонный шик. Опять фараоны Египта! Самоочищающиеся бетонные поверхности
Самоочищающийся бетон | ProGrinding.ru
Новый фотокаталитический проникающий герметик укрепляет, защищает и очищает бетонную поверхность.
Представьте себе, что ваша бетонная площадка вокруг бассейна, подпорная стенка, тротуар или дорога могут очищаться сами без участия человека.
Компания Southeast Innovations представила на рынке революционный фотокаталитический проникающий герметик для бетона, кирпичной кладки и других пористых поверхностей.
Герметик SelfClean проникает в основание для упрочнения и защиты бетона, и в то же самое время очищает поверхность бетона благодаря своим фотокаталитическим свойствам. Эти уникальные запатентованные компоненты активируются с помощью солнечного или флуоресцентного света и удаляют поверхностные загрязнения. Чтобы удалить остатки загрязнения нужны всего лишь вода или дождь.
Национальный научный фонд (National Science Foundation, NSF) и Университет Южной Флориды (University of South Florida, USF) помогли компании Southeast Innovations разработать запатентованное средство SelfClean. Наконец-то, получен герметик с очень низкими эксплуатационными расходами, который использует окружающую среду для очистки бетонных поверхностей от плесени, грибка, автомобильных жидкостей или пятен от пищевых продуктов, которые могут испортить внешний вид бетона или аналогичных твердых пористых строительных материалов, таких как штукатурка, кирпич, черепица, натуральный камень и др.
Как говорят сами производители, средство SelfClean производится с применением нано-технологий и обладает следующими свойствами:
- разрушает и удаляет органические соединения;
- не образует пленку;
- упрочняет бетон;
- легко наносится;
- быстрый поворот вокруг времени;
- не выделяет летучие органические вещества;
- отсутствие запаха;
- экономически эффективное средство при повседневном обслуживании;
- не желтеет;
- глубокое проникновение;
- сохраняет внешний вид обработанной поверхности;
- соответствует требованиям ISO 14020 и ISO 14024, предъявляемым к экологически чистым продуктам.
Уникальные свойства самоочищения SelfClean активируются с помощью энергии света (солнечного или флуоресцентного), при этом, входящие в состав герметика так называемые «катализаторы» начинают разрушать органические вещества на поверхности бетона, преобразуя их в газ. Данный процесс чем-то напоминает работу каталитических нейтрализаторов в автомобилях, но в данном случае использует свет вместо тепла. Поэтому эти компоненты называются «фото- (свет) катализаторами».
Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой?
Действие герметика SelfClean на различные органические загрязнения тестировалось на многих проектах на протяжении многих лет.
Периодическая очистка уже давно стала частью процесса обслуживания бетонных поверхностей жилого или коммерческого назначения. Однако герметик SelfClean был разработан как экологически чистый продукт, призванный защитить и сохранить новые и старые бетонные поверхности. Альтернативные средства очистки бетона становятся очень трудоемкими и дорогими, при этом происходит еще и ухудшение свойств бетона. Растворители и моющие средства не только менее эффективны, но еще и вредны для людей и окружающей среды.
Плесень и грибки вновь появляются на поверхности бетона после очистки. Средство SelfClean является первым герметиком, которые не только очищает бетонную поверхность, но и препятствует появлению плесени и грибков.
Другая типичная проблема — пятна моторного масла на бетонных дорожных покрытиях. SelfClean не позволяет моторному маслу проникать вглубь бетона. Попав на бетонную поверхность, обработанную герметиком SelfClean, масло разлагается в течение нескольких дней и смывается водой. Этот процесс будет завершен без каких-либо ремонтных работ или другого вмешательства со стороны собственника.
Традиционные герметики со временем могут изменить внешний вид бетона или сделать бетонную поверхность более сколькой. SelfClean создает постоянную защиту, которая проникает глубоко в поры бетона и каменной кладки. Данный герметик не будет изменить внешний вид или ухудшать коэффициент скольжения обрабатываемой бетонной поверхности.
Использование бетона и аналогичных пористых строительных материалов растет из года в год из-за их выдающихся свойств, таких как прочность, долговечность, красота и универсальность. Но у них есть один недостаток — из-за пористой структуры они легко загрязняются.
Появились новые технологии, которые позволяют изменить бетонные поверхности — не только сделать их более прочными, но еще и очистить и защитить от дальнейших загрязнений.
* * *
Ссылки по теме:Southeast Innovations
Постоянная ссылка на статью Самоочищающийся бетонМетки: SelfClean, Southeast Innovations, герметики для бетона, упрочнители для бетона
progrinding.ru
Самоочищающийся бетон
Создан управляемый бетон-хамелеон
Опытный образец изменчивого бетона и варианты его применения (иллюстрации с сайта chromastone.com).
Студенты Королевского колледжа искусств (Royal College of Art) Крис Глэйстер (Chris Glaister), Афшин Мехин (Afshin Mehin) и Томас Розен (Tomas Rosen) изобрели бетон, меняющий свой цвет под управлением компьютера — Chronos Chromos Concrete. Авторы проекта полагают, что делать здания с раз и навсегда застывшим обликом — слишком скучно. Они придумали технологию, позволяющую бетону менять не только цвет (между двумя, выбранными заранее), но и показывать несложные рисунки и текст, потенциально, превращая стены из такого материала в часы, или, например, градусник.
Такой бетон-экран, заметим, не светящийся, а лишь меняющий цвет поверхности, пригоден, как сообщают авторы, и для наружных, и для внутренних стен, или иных бетонных конструкций. Подробные принципы работы Chronos Chromos Concrete не разглашаются. Известно лишь, что тут применяется управление от компьютера и нагрев определённых участков материала — как пикселей экрана, при помощи вживлённых проводков. Chronos Chromos Concrete может менять свой цвет с чёрного на белый, или с красного на белый, или с серого на белый. Другие комбинации находятся в развитии. Одна смена цвета (и изображения) занимает 5 секунд.
Архитектор изобрёл пропускающий свет бетон
Стена, построенная из пропускающего свет бетона, может быть несколько метров толщиной (фото с сайта optics.org).
27-летний венгерский архитектор Арон Локонзи (Aron Losonczi) объединил самый популярный в мире строительный материал с оптическим волокном и создал новый тип бетона LiTraCon (Light Transmitting Сoncrete), который пропускает свет. «Прозрачный» бетон так же прочен, как и традиционный, но благодаря тысячам вложенных стеклянных волокон, формирующих матрицу, сквозь него можно увидеть, например, силуэт человека или дерева. Светопроницаемый материал способен сделать интерьер помещения лёгким и воздушным, создавая иллюзию, что массивных стен практически не существует. Идея пришла в голову Локонзи во время обучения в Стокгольме.
Самоочищающиеся бетон и плитки наведут порядок в городах
Церковь Jubilee Church в Риме построена из самоочищающегося бетона, всегда сохраняющего белизну (фото AP).
Шведский строительный гигант Skanska в рамках шведско-финского проекта стоимостью ,7 миллиона начал разработку новых сортов самоочищающегося бетона и других строительных материалов, покрытых фотохимическими катализаторами, призванными очищать от загрязнений и сами стены, и воздух в городах. В качестве катализатора выступает диоксид титана, который при облучении ультрафиолетом Солнца разлагает многие вредные вещества (например — окиси азота), а также уничтожает бактерии.
Диоксид титана уже нашёл применение в ряде изделий, о которых мы подробно рассказывали, в частности: в зубной щётке, самоочищающейся одежде, самомоющихся оконных стёклах и электролампочке, устраняющей запахи. Исследования и работающая продукция в данной области оказались возможными с развитием нанотехнологии, так как каталитические свойства диоксида титана проявляются наиболее активно, только когда он нанесён очень тонким слоем, или в виде микроскопических частиц.
В ряде стран (в Японии, Италии, Франции) уже есть примеры зданий, внешние стены которых (бетон, керамическая плитка) имеют покрытие из диоксида титана. Шведы полагают, что пришла пора активного внедрения этого фотокатализатора в городское строительство, и намерены продвинуть исследования в данной области, а главное — серийно выпускать такие стройматериалы. Несмотря на более высокую цену, а также — на невыгодное соотношение между огромными массами воздуха и сравнительно небольшими площадями, покрытыми катализатором — первые опыты показали: эффект от таких стен всё же есть. Особенно заманчивым выглядит постройка из бетона, очищающего воздух, автомобильных туннелей. Кстати, Евросоюз выделил на данные исследования (а к ним подключены многие фирмы, не только Skanska) ,27 миллиарда.
Источник: membrana.ru
psk-plast.ru
Эволюция бетона
Прозрачный бетон и самоочищающиеся стены - это уже не научная фантастика - это реальное воплощение мечты многих строителей и заказчиков.
Прозрачный бетон и самоочищающиеся стены - это уже не научная фантастика - это реальное воплощение мечты многих строителей и заказчиков. Многие проектные организации и фирмы ведут разработки по созданию материалов будущего. Многое из последних научных достижений опробовано в массовом производстве, другие инновации ищут свое применение в строительном секторе в ближайшее время.
Применение
Большие, практически неограниченные дизайнерские возможности открывает прозрачный бетон. Материал уже используется в области внешнего оформления строительных конструкций, но сегодня его производство стоит очень дорого. В технологии получения прозрачного бетона применяется стекловолокно. Далее отливаются крупные блоки, которые нарезаются и подвергаются полировке. Прозрачность бетона достигается так: естественное или искусственное освещение проходит сквозь стекловолокно в бетонной плите, далее происходит рассеивание и отражение от внутренних и внешних поверхностей. На прочностные характеристики бетона это никак не отражается. Прозрачный бетон в Германии уже выпускается некоторыми фирмами и компаниями. Так, например компания под названием Luccon выпускает данный материал.
Будущее технологии
В настоящее время в мире проводятся разработки и вкладываются значительные средства в инновации в части самоочищающихся стен из современного бетона. Наверняка многие люди хотели бы использовать в строительстве бетон, который обладает грязеотталкивающим эффектом. Это стало доступно после введения специальных добавок в бетон. Под воздействием солнечного света приводятся в действия специальные свойства материала, которые, не дают образовываться на поверхности бетона мхам, лишайникам, плесени, микроорганизмам.
www.a-beton.com
Бетонный шик. Опять фараоны Египта!
Мы обнаружили прямое доказательство того, что многие «древне»-египетские статуи действительно были изготовлены из искусственного камня. Который сначала был мягким, а затем, после застывания, превращался в исключительно твердый камень. Почти неотличимый от натурального. На рис.19.69 мы приводим «незаконченную кварцитовую голову царицы Нефертити» [728], илл.32. Считается, что она изготовлена из натурального кварцита. Якобы «древне»-египетский мастер с помощью медного долота высек из куска твердого кварцита прекрасную скульптуру. Но не закончил свою работу. И что же мы видим? В точности по линии симметрии головы Нефертити, вдоль середины лба, через кончик носа и вдоль середины подбородка идет шов. Очень хорошо видный на фотографии, рис.19.70, рис.10.70a. Такой шов мог возникнуть только одним путем. Если скульптура была отлита в заранее изготовленной форме. Любая форма, напомним, состоит из двух разъемных половинок. Внутрь формы наливался жидкий геополимерный бетон. После застывания форму разнимали на две или более части, из которых она состояла. В результате на поверхности скульптуры остаются небольшие швы вдоль мест стыка частей формы. Их можно затем зашлифовать. Как это и делается сегодня на отлитых изделиях. В случае скульптуры Нефертити работа не была завершена. Шов не зашлифован и хорошо виден.Отметим, что тут нам повезло – мы нашли редкую фотографию незаконченной «древне»-египетской статуи. Законченные скульптуры, естественно, имеют зашлифованные швы. Поверхности таких скульптур отполированы до зеркального блеска.
мы приводим образцы так называемой «древне»-египетской резьбы по твердому граниту. Эта глубокая «резьба» обладает удивительными и воистину загадочными качествами. Под увеличительным стеклом, как сообщает И. Давидович, поразительность подобной «резьбы» становится еще более шокирующей. Оказывается, «резец» шел в камне настолько спокойно и уверенно, что «не дрожал». Более того, встречая на своем пути особо твердое вкрапление, «резец» не уходил слегка в сторону, как следовало бы ожидать, а продолжал идти прямо. Вкрапление при этом всегда оказывается неповрежденным. Это обстоятельство привело в шок первых европейцев, прибывших в Египет с Наполеоном. Они были вынуждены признать, что надписи делались каким-то загадочным, неизвестным науке способом [1092], с.19. Отметим, кстати, что «древний» Египет буквально переполнен подобными надписями, нанесенными на твердые породы камня. Очень многие из надписей – глубокие.
На самом деле, ничего загадочного тут нет. Надписи не вырезались, а выдавливались в еще мягком геополимерном бетоне. Поэтому и попавшиеся в иероглифе особо твердые вкрапления были просто вдавлены в мягкий камень без всякого повреждения. Через некоторое время бетон застывал и превращался в твердейший гранит или диорит. Который в твердом состоянии с трудом поддается обработке даже самыми современными инструментами.
а тут обратите внимание на упавшую каплю раствора в районе локтя
И. Давидович описывает, как в 1982 году он встретился с известным французским египтологом Жаном Филиппом Лауэром [1092], с.85. Лауэр не поверил, что пирамиды сделаны из бетона, искусственного камня. Он вручил И. Давидовичу два образца камней. Один – из пирамиды Хеопса, другой – из пирамиды Тети. Лауэр потребовал, чтобы И. Давидович доказал искусственное происхождение этих образцов. В результате химического анализа в двух различных лабораториях было обнаружено, что образцы вне всякого сомнения изготовлены из искусственного камня, а не являются фрагментами естественной породы Оказалось, что они содержат химические элементы, не встречающиеся в естественных породах.
После сканирования на электронном микроскопе и других исследований, начали вырисовываться некоторые заключения… Например, что вещество, связывающее известняк в блоках, было двуокисью кремния в аморфной форме, что практически не встречается в природе. На этом изображении, полученном с помощью электронного микроскопа, видно как аморфный кремний, выделенный красным, цементирует «чёрный» известняк…
И. Давидович сделал доклад об этом на конгрессе египтологов в канадском городе Торонто, в 1982 году. Лауэр, присутствовавший на конгрессе, даже не явился на доклад Давидовича. Хотя прекрасно знал, что речь пойдет об анализе двух его собственных образцов, врученных им Давидовичу. В газетном интервью Лауэр охарактеризовал результаты
И. Давидовича так: «Неглупо, но невозможно»
---------- Сообщение добавлено в 23:24 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 23:22 ----------
Продолжая исследования образцов египетских пирамид, полученных от Лауэра, Давидович вскоре обнаружил еще более интересные вещи. Например, практически на поверхности камня он обнаружил волосок
И. Давидович обратился в три лаборатории с вопросом – что это такое? Все лаборатории в один голос заявили, что это – «маленький жгутик из трех органических волокон, скорее всего, волос» [1092], с.85. Присутствие волос в природном известняке исключено. Известняк формировался около 50 миллионов лет тому назад, на дне океана. В природных известняках никогда не находят волос, и вообще органических остатков [1092], с.91. Если же это – бетон, то волосок, упавший, скажем, с руки или головы рабочего, или оторвавшийся от волосяного каната, – вещь вполне понятная.
И. Давидович приводит также много других серьезных доводов, доказывающих искусственное происхождение камня, из которого изготовлены пирамиды и многие статуи «древнего» Египта. Пытаясь расширить свои исследования, и в частности разобраться – из чего сделана голова Большого Сфинкса, Давидович в 1984 году обратился в Египетское Управление Древностей с просьбой разрешить ему исследования на месте. Получить образцы, взять на анализ камни пирамид, Сфинкса и египетских каменных карьеров. Ему было отказано. Причину выставили следующую. «Ваша гипотеза представляет лишь личную точку зрения, которая не соответствует археологическим и геологическим фактам»
---------- Сообщение добавлено в 23:32 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 23:24 ----------
Работы И. Давидовича заставляют по-новому взглянуть на цели и значение средневековой алхимии. В скалигеровской истории принято считать, что алхимия – это «донаучное направление в развитии химии. возникнув в египте (3-4 вв.н.э.), алхимия получила особенно широкое распространение в Западной Европе (11-14 вв.). Главная цель алхимии – нахождение так называемого „философского камня“… Положительная роль алхимии – в открытии или усовершенствовании (в процессе поиска чудодейственного средства) способов получения практически ценных продуктов (минеральные и растительные краски, стекла, эмали, металлические сплавы, кислоты, щелочи, соли), а также в разработке некоторых приемов лабораторной техники (перегонка, возгонка) и др.» [88], с.38. Изготовление философского камня считалось великим делом. Пишут так. «Гермес Трисмегист… – мифический основатель алхимии, отождествлявшийся с древнеегипетскими богами: Тотом (богом мудрости), Пта (покровителем искусств и ремесел) и др.… Гермес объединил в своем лице религию, медицину и астрономию, применял три основных вещества для „великого дела“ – получения философского камня»
![[IMG]](/800/600/http/www.hermes-press.com/Perennial_Tradition/hermes4.gif)
Таким образом, главной целью алхимии, возникшей, кстати, в Египте, там, где шире всего применялся геополимерный бетон, – было получение философского камня. То есть «научного камня», поскольку слово философия в средние века означало науку вообще. Сегодня историки думают, что философский камень средневековой алхимии – это был якобы загадочный камень, превращающий железо в золото. То есть предлагают нам считать, что средневековые алхимики занимались в общем-то глупостями. И лишь иногда, между делом, открывали полезные вещи. Причем, совершенно не стремясь к этому. «На Западе вера в философский камень побуждала к исследованиям, которые окутывались мистикой и описывались на аллегорическом языке… У некоторых убеждение в магической мощи философского камня было настолько твердым, что они составляли прописи, которые кажутся нам теперь наивными»
---------- Сообщение добавлено в 23:38 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 23:32 ----------
Но после работ И. Давидовича мы начинаем понимать, что «научный камень» или «философский камень» – это был геополимерный бетон. Искусственный камень египетских пирамид и статуй. По-видимому, очень многие «загадочные» каменные монолиты неимоверных размеров – в Англии (Стоунхендж), в Ливане (Баальбек) и других местах, – были изготовлены в эпоху Великой = «Монгольской» Империи из философского камня, геополимерного бетона. Секреты искусственного камня имперские мастера, прибывавшие издалека, местным жителям не сообщали. Когда Империя распалась, в Западной Европе, естественно, возникло желание найти секрет загадочного философского камня. Местные западноевропейские алхимики XVII-XVIII веков, вероятно, очень старались решить задачу. Это им не удалось. Отсюда, вероятно, и возникла легенда о бесконечных и безуспешных попытках средневековых алхимиков найти философский камень. В конце концов, опыты были прекращены, а сами слова «философский камень» обросли фантастическим содержанием. Якобы это был чудодейственный камень, способный превратить железо и другие металлы в золото.
![[IMG]](/800/600/http/www.hyle.org/journal/issues/9-2/obrist_12.gif)
Оказывается, в истории алхимии считается, что Философский камень был известен в египте, но потом секрет его изготовления был утрачен [1461], т.2, с.216. Существует средневековая история о том, как некий египтянин Адфар, житель египетской Александрии, нашел книгу Гермеса, где было написано – как изготовить философский камень. Адфар научил этому искусству молодого римлянина Мориенуса
![[IMG]](/800/600/http/img0.liveinternet.ru/images/attach/c/1/49/947/49947401_z1021.jpg)
Через какое-то время египетский царь Калид потребовал от своих алхимиков изготовить философский камень. Они не смогли этого сделать. Однако Мориенус приехал к Калиду и изготовил камень. После чего царь приказал отрубить остальным алхимикам головы. Но Мориенус исчез, не открыв секрета. Через некоторое время слуга царя все-таки нашел Мориенуса и стал расспрашивать его, как изготовить камень. Мориенус ответил на вопросы. По его словам, философский камень состоял из четырех составляющих-элементов. Для получения камня, – сказал Мориенус, – надо сперва разрушить [1461], т.2, с.217. Возможно, в этой истории сохранились следы того, что искусственный геополимерный камень делается из разрушенной, раздробленной породы.
www.interior-design.club
Самоочищающиеся покрытия нового поколения
Публикаций: 148
03.09.2015Сегодня зачастую наш выбор тех или иных материалов для строительства и отделки базируется на том, насколько легко их можно почистить. Поэтому нередко приходится жертвовать действительно интересными решениями, которым не достает практичности. Но в скором времени, благодаря передовым технологиям, возможно, такие опасения будут казаться нам страшным сном.
Краска
Команда ученых из Университетского Колледжа Лондона разработала краску с революционными характеристиками по части самоочищения поверхности. Эту субстанцию, пока не получившую какого-то брендового названия, можно наносить на ткани, бумагу, стекло и сталь. А при добавлении к ней различных вяжущих компонентов (по заявлениям изобретателей, имеющихся в открытой продаже), было создано на удивление прочное покрытие, которое буквально отталкивает от себя грязь, даже если поверхность протереть, основательно поцарапать ножом или варварски обработать наждачкой. Более того, своих свойств покрытие не теряет даже при взаимодействие с агрессивной средой, например, с нефтепродуктами.
В принципе, самоочищающиеся поверхности - это не то, чтобы такая уж новинка. Обычно они работают по принципу крайне развитых водоотталкивающих свойств, но у распространенных на данный момент покрытий есть существенная проблема - часто они теряют свои свойства при первом же повреждении целостности поверхности. Новая же краска куда более приспособлена для использования в быту.
Яо Лу, представитель факультета химии в команде разработчиков, поясняет принцип действия технологии.
Влагонепроницаемость позволяет материалу самоочищаться за счет того, что вода, попадающая для него, образует небольшие шарики, которые, скатываясь с поверхности, вбирают в себя все загрязнения, вирусы и бактерии, встреченные на своем пути. Для того чтобы создать такой эффект необходимо, чтобы поверхность была грубой и как бы вощёной,
- Яо Лу
То есть загрязнившуюся или запылившуюся поверхность достаточно слегка полить водой, и она снова станет чистой. Или если объект расположен на улице - всего лишь потерпеть до первого дождя.
Создание краски, обладающей подобными свойствами при нанесении как на твердую, так и на мягкую поверхности, стало главной задачей исследования. Ну и придание новому покрытию повышенной устойчивости к повреждениям.
Команде Университетского и Имперского колледжей в Лондоне, при взаимодействии с китайским университетом Далйян (Dalian), удалось совместно разработать краску, обладающую указанными характеристиками, в основу состава которой вошли наночастицы диоксида титана (он также используется и в создании смогопоглощающих покрытий) в специальной оболочке.
В принципе, этот эффект достаточно известен под названием "эффект лотоса" и более того, уже предлагаются различные покрытия, помогающие его достигнуть. Однако, судя по комментариям экспертов, существующие аналоги требуется все же обновлять как минимум раз в сезон или раз в год, - в зависимости от условий.
Кроме своих улучшенных качеств, новое вещество можно применять и для покрытия различных (порой самых неожиданных) материалов. Для того, чтобы нанести разработанный состав на различные материалы вам потребуются разные инструменты: для стекла и стали оптимальным устройством оказался распылитель для краски (который продается в товарах для художников), для создания защитного покрытия на вате, ее просто обмакивали в краску, а на бумагу состав наносили при помощи шприца.
В ходе испытаний на всех этих материалах было зафиксировано отскакивание воды от поверхности, с удалением различных загрязнений. Также свойства сохранялись и после различных повреждений поверхности.
Отдельной и чуть ли не самой важной задачей для исследователей стало достижение устойчивости покрытия для реального коммерческого применения. И, разумеется, успех нового вещества и его широкое распространение невозможны без достижения его приемлемой стоимости, а для улучшения конкурентоспособности необходимо, чтобы краска дополнительно ко всему не стиралась со временем.
Самоочищающееся покрытие для поверхности - это хорошо, особенно если оно прочное и долговечное, но в любом случае - это, во-первых, химия, а, во-вторых, отдельный слой который все же может прийти в негодность. Путь даже через годы, когда ваше внимание окончательно притупится и вы напрочь забудете о том, чтобы подновить слой.
Вечно самоочищающийся металл
По принципиально иному пути пошла команда ученых из Университета Рочестера. Эти исследователи придумали, как сделать металлические поверхности самоочищающимися и вовсе без какого-то бы ни было химического покрытия.
Ученые заметили, что после обработки лучами специальных крайне мощных лазеров некоторые металлические поверхности чернели и начинали отталкивать капли воды, не смачиваясь. Открытие вызвало ажиотаж. Во-первых, такое свойство обработанного металла поможет справиться не только с различными загрязнениями, но и в перспективе с ржавчиной, являющейся чуть ли не главной проблемой в отношении металлоконструкций. А также привести к разработке электротехники, которая не будет бояться воды.
В отличие от первой технологии (и всех остальных тоже) здесь вообще не требуется наносить какую-либо химию, краску или лак, и потом бояться, что пленка сотрется. При обработке лучами фемтосекундного лазера, излучающего крайне мощные импульсы длительностью в фемтосекунду - одну квадриллионную часть секунды, (10^ 15),- поверхность металла приобретает постоянные водоотталкивающие характеристики.
Рис. 3. Металл, отталкивающий каплю воды
Во время лабораторных тестов при использования импульсов длительностью в 65 фемтосекунд и частотой - 1000 импульсов в секунду удалось соответствующим образом изменить структуру платины, титана и меди. После манипуляций материал становился на вид черным и бархатистым со всех точек обзора (свидетельствует о высокой светопоглощаемости) и начинал отталкивать воду.
Команда ученых, (также разработавшая технологию течения вводы вверх по поверхности), поставила себе дальнейшей задачей выяснить, можно ли таким же или аналогичным методом сделать перманентно водоотталкивающими какие-то иные материалы, кроме перечисленных металлов, например, железо. Исследования продолжаются
О коммерческом использовании технологии пока информации нет.
По материалам Gizmag.
Другие публикации автора:
Похожие публикации по теме:
estp-blog.ru
| Опыты с широким спектром доступных на сегодня веществ и эксперименты с полученными по их итогам самыми разнообразными материалами привлекают отнюдь не одних только химиков. Новые материалы, едва лишь покинув экспериментальные стенды и стены лабораторий, тут же попадают в умелые руки дизайнеров и архитекторов, а чуть позже — и строителей. Таким образом в мире появляются многие воистину уникальные и прекрасные здания и сооружения, построенные из таких материалов, как, например, углепластик, самоочищающееся стекло, кафель, который очищает воздух, и даже ярко-белый бетон. Вам предстоит построить забор из профлиста? Тогда приведенные ниже сведения специально для вас. Использование фотокаталитического бетона поможет создать не только долговечную, но и богатую дизайнерскую конструкцию. Это не кирпичный забор своими руками по отработанной технологии. Это что-то новое, современное и необычное. Бетон фотокаталитический изготавливается по технологии, согласно которой в состав бетона вводят специальным образом наночастицы катализатора — диоксида титана (TiO2). Это вещество ускоряет химическую реакцию фотокатализа, которая происходит под действием попадающего на поверхность бетона солнечного света. В результате такой реакции происходит разложение практически любых встречаемых на стенах всякого сооружения загрязнений — пыли, плесени, бактерий, частиц выхлопных газов и т.д. Диоксид титана в нанодисперсном виде становится полупроводником. А энергия солнечного или любого другого света расходуется на движение электронов. Находящиеся на поверхности фотокатализатора свободные электроны и обеспечивают нужный эффект, вызывая цепочку химических сокращений и окислений, а в итоге — образование гидроксильных свободных радикалов. Последние играют главную роль в разрушении органических соединений по причине окисления. Стоит заметить, что нанопорошки диоксида титана производятся в мире давно и традиционно используются весьма широко. Традиционными сферами применения нанодисперсного TiO2 являются очистка сточных вод, косметология, производство солнечных батарей, имплантантов, бактерицидных экранов, воздушных фильтров, самоочищающихся покрытий. Фотокаталитические строительные материалы, такие как бетоны или красители, например, — тоже считаются направлением перспективным. Кроме самоочищения с помощью фотокатализа, белоснежный бетон также остаётся таковым из-за наличия ещё одного полезного свойства — возможности самоомывания. Происходит это по причине изменения угла смачиваемости материала под воздействием всё того же солнечного света. Угол смачиваемости — это угол между каплей воды и поверхностью, на которую эта вода попала. Именно от него зависит степень отталкивания влаги всякой твёрдой поверхностью. У фотокаталитического бетона значение угла смачиваемости колеблется от примерно 80 градусов до нуля и обратно с периодом в несколько дней. Таким образом вода то равномерно покрывает стены, то снова собирается в капли и с них срывается. А заодно уносит с собой и частицы загрязнений. Посмотреть на фотокаталитический бетон «в действии» проще всего в Риме, где в начале нынешнего века известным американским архитектором Ричардом Майером была построена весьма известная среди жителей города и туристов церковь с названием «Щедрость в милосердии». Это необыкновенное сооружение из стекла и железобетона напоминает сияющий цветок с белоснежными лепестками именно благодаря использованию фотокаталитического бетона. |
beton-trade.ru
Фотокаталитический бетон — WiKi
Фотокаталитические бетоны так назвали в честь химического процесса — фотокатализа, который протекает в структуре бетона под действием света. А именно разложение практически любых встречаемых на стенах всякого сооружения загрязнений — пыли, плесени, бактерий, частиц выхлопных газов и т. д. Фотокаталитические бетоны являются перспективным направлением в строительстве, благодаря возможности эффективного решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха в городах и самоочистки фасадов зданий. Технология изготовления таких бетонов не отличается от обычных бетонов и не требует дополнительного оборудования. Фотокаталитические бетоны могут оказаться выгодным экономическими решением по улучшению качества жизни в городах и поддержанию здоровья населения. Помимо загрязнения воздуха в больших городах существуют проблемы загрязнения фасадов зданий. Фотокаталитические бетоны могут обеспечить не только снижение концентрации загрязняющих веществ в воздухе, но также способствовать самоочищению поверхностей, на которых они применены. Эти строительные материалы уже несколько лет используются при строительстве в Японии, Бельгии, Италии, Франции, США.
Технология фотокаталитического бетона впервые была применена в архитектуре при строительстве Церкви Дио Падре Мизерикордиозо в Италии. Постройка Ричарда Майера, называемая также «Церковью Юбилея», была приурочена к празднованию 2000-летия христианства, которое отмечалось в 2000 году. Главным спонсором строительства выступила итальянская фирма-производитель строительных материалов Italcementi Group. Для того, чтобы белоснежные бетонные «паруса» новой церкви не требовали частых чисток, специалисты этой компании использовали свою новую разработку — белое самоочищающееся покрытие для стен. Но в тот момент они не знали, что из-за содержания диоксида титана, белого пигмента, этот краситель-штукатурка поглощает выхлопные газы и другие составляющие городского смога.
Это открытие поставило вопрос о широком применении подобных материалов в городском строительстве. По данным исследований, воздух на расстоянии 2,5 м от фасада, покрытого краской с диоксидом титана, содержит различных продуктов горения на 70 % меньше, чем в среднем по городу. То есть, пешеходы вдыхают меньше вредных веществ, когда проходят мимо зданий, обработанных таким образом.
Также рассматриваются варианты использования фотокаталитического цемента для покрытия асфальтовых дорог. В качестве эксперимента он был использован на 300-метровом участке шоссе близ Милана. Замеры показали, что при средней загруженности этой дороги 1000 машин в час уменьшение содержания в воздухе оксидов азота на уровне земли составило 60 %.
Некоторые специалисты скептически отнеслись к открытию сотрудников Italcementi: по их мнению, необходимо снижать уровень выбросов вредных веществ, а не уничтожать их результат — смог. К тому же, практически все катализаторы имеют свойство со временем терять эффективность. Пока же ученые решают эту проблему, нам остается любоваться на белоснежные стены Церкви Дио Падре Мизерикордиозо, сверкающие по сравнению со швами между бетонными плитами, которые не были покрыты титановым грунтом.
И ещё один шедевр современной архитектуры, чей фасад выполнен из фотокаталитического бетона, построен в 2015 году в Милане Его создателями выступили разработчики из Nemesi & Partners. Строительство этого удивительного сооружения было приурочено к открытию научной выставки EXPO в Италии в 2015 году. Его интересная архитектура, солнечные батареи на крыше, полностью обеспечивающие здание электроэнергией, и главный фасадный материал — фотокаталитический бетон, как нельзя лучше олицетворили эту выставку прорывом в строительной области.
Диоксид титана. Изображение под микроскопом.Бетон фотокаталитический изготавливается по технологии, согласно которой в рецептуру бетона добавляют наночастицы катализатора — диоксида титана (TiO2). Это вещество ускоряет химическую реакцию фотокатализа, которая происходит под действием попадающего на поверхность бетона солнечного света. В результате происходит «самоочищение» поверхности бетона.
Исследования показывают, что фотокаталитические бетоны обладают фотокаталитической активностью и могут очищать воздух, например, от окислов азота или летучих органических соединений. Добавление диоксида титана в цемент улучшает механические свойства получаемых бетонов. Несмотря на это преимущества, некоторые недостатки, к сожалению, все ещё существуют:
- Иногда побочные продукты, образующиеся при фотокаталитическом разложении загрязнений, более токсичны, чем первичные. Это можно устранить путем сильной адсорбции побочных продуктов на поверхности фотокатализаторов до их общей минерализации;
- Некоторые фотокаталитические цементы активируются только при облучении ультрафиолетовом светом. Также существует фотокатализаторы, например, диоксид титана, допированный атомами углерода, азота или серы, которые активны при облучении видимым светом;
- Увеличение массы фотокатализатора в цементе увеличивает его фотокаталитическую активность, но, когда добавление превышает 5 % от общей массы, механические свойства модифицированного цемента ухудшаются.
- Цены на коммерческие фотокаталитические цементы и составы по-прежнему выше цен простого цемента.
Однако преимущества фотокаталитических бетонов, такие как, очистка атмосферного воздуха от загрязнений, повышенные механические свойства и свойства самоочищения, делают эти бетоны строительным материалом ближайшего будущего. Фотокаталитическая активность бетонов на основе диоксида титана при регулярной чистке активной поверхности сохраняется спустя много лет после начала применения. На основе анализа методов определения эффективности фотокаталитических бетонов выявлены наилучшие условия для их применения, а также сделаны выводы об использовании стандартных методов испытаний для фотокаталитических бетонов.
ru-wiki.org
