نو آوری در مصالح ساختمانی
ساخت و توسعه سازه‌های سبز در شهرسازی‌های نوین از برنامه‌های راهبردی مهم کشورها برای حفاظت از محیط زیست، کاهش انتشار گاز آلاینده دی‌اکسیدکربن و سایر گازهای گلخانه‌ای است. استفاده از بیو مواد ساختمانی سبز و به طور ویژه «چوب» در ساختمان‌سازی منجر به کاهش مشکلات زیست‌محیطی در این حوزه می شود.
بر اساس آمار ارائه شده از سوی نهادهای مختلف بخش عظیمی از انتشار ترکیبات آلاینده کربن در جهان به خاطر صنعت ساخت و ساز است. این امر منجر به تلاش برای نوآوری و رسیدن به توسعه پایدار در این حوزه شده که نه تنها تولید گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، بلکه موجب افزایش طول عمر ساختمان‌ها، کاهش هزینه‌های انرژی مصرفی و افزایش استفاده از نور طبیعی می‌شود.
چوب شفاف
محققان سوئدی موفق شده‌اند با حذف لیگنین از چوب و جایگزینی آن با پلیمر، چوب را به ماده‌ای با شفافیت ۸۵ درصد تبدیل کنند. چوب شفاف سبک است اما مقاومتی مشابه چوب معمولی دارد و با توجه به سازگار بودن با محیط زیست می‌تواند جایگزین مناسبی برای شیشه و پلاستیک تلقی شود.
استفاده از چوب شفاف در ساخت خانه‌ها، موجب کاهش نیاز به نور مصنوعی می‌شود. زیست‌تخریب‌پذیری نیز دیگر ویژگی مهم این چوب هاست.
بتن تقویت شده با بامبو
بامبو (چوب خیزران) می‌تواند به عنوان جایگزین طبیعی آرماتورهای فولادی در بتن استفاده شود. بامبو ماده‌ای سازگار با محیط زیست است. بتن تقویت شده با بامبو، مقاومت بهتری در مقابل زمین‌لرزه دارد. ازآنجا که بامبو رشد بسیار سریعی دارد، بامبوهای مصرف‌شده به‌راحتی می توانند همزمان با جذب دی اکسید کربن تولید شوند.
آجرهای ساخته شده از ته سیگار
علی رغم تاثیرات منفی سیگار برای سلامتی انسان هنوز هم سیگار کشیدن بخش بزرگی از فرهنگ افراد در سراسر دنیا است. علاوه بر این، ته سیگار های به جا مانده نیز باعث به وجود آمدن زباله های تجزیه ناپذیر می شوند.
محققان دانشگاه رمیت (RMIT) در استرالیا به این نتیجه رسیده اند که اگر از ته سیگارها در ساخت اجر استفاده شود، مقدار زمان و انرژی مورد نیاز برای تولید آجر در مقایسه با روشهای سنتی و مرسوم کاهش می‌یابد.
علاوه بر این، ته سیگار ها عایق خوبی هستند. استفاده از پروسه ساخت آجر با ته سیگار ها در آب در فرآیند تولید آجر باعث کاهش زباله و مقدار فلزات سنگین می‌شود.
هیدروژل
محققان موسسه معماری پیشرفته کاتولینا در بارسلونا راهی یافته‌اند که به واسطه آن می‌توان استفاده از سیستم های تهویه هوا را با بهره گیری از هیدروژل در دیوارها کاهش داد. از مزایای این هیدروژل ها می‌توان به کاهش دمای دیوارها و سرد کردن آنها اشاره کرد. معماران این موسسه سعی کرده اند از حباب‌های هیدروژلی بین پنلهای سرامیکی که می توانند در داخل دیوارهای خارجی نصب شوند استفاده کنند.
این نوآوری برگرفته از سیستم بدن انسان برای کاهش دما است، بطوری که هیدروژلها هنگام گرم شدن هوا شروع به جذب آب می‌کنند. پس از آن، این آب تبخیر می‌شود و بدین ترتیب دما کاهش می‌یابد. هیدروژلها می توانند دما را تا ۵ درجه سلسیوس کاهش دهند. از اینرو، لازم نیست که در فصل تابستان به طور مداوم از تجهیزات تهویه هوا استفاده شود.
سیمان فوق هیدروفوبیک
اخیراً دانشمندان راهی برای تغییر ریزساختار سیمان کشف کرده‌اند که به موجب آن سیمان می‌تواند نور را جذب کرده و سپس آن را انعکاس دهد.
این یافته موجب ساخت سیمان فوق هیدروفوبیک(فوق آب گریز) یا سیمان شب‌تاب (درخشان) شد که می‌تواند جایگزین چراغهای رایج خیابان‌ها شود.
از مزیت‌های این سیمان می‌توان به کاهش مصرف انرژی و افزایش دوام ۱۰۰ ساله آنها در مقایسه با سیمانهای مرسوم که عمری در حدود ۳۰ تا ۵۰ ساله دارند اشاره کرد.
تار عنکبوت سنتزی
محققان علوم ساختمان در تلاش‌اند راهی برای تکثیر تار عنکبوت که یکی از مقاوم‌ترین مواد طبیعی روی زمین است، پیدا کنند. همانطور که در مجله Smithsoniane اشاره شده چاپگرهای سه‌بعدی باعث تحول روند تولید تار عنکبوت مصنوعی شده‌اند. این تارها را می‌توان با ترکیب آب، سیلیکا و سلولز که محکم‌تر از فولاد و سخت‌تر از کولار است، تولید کرد.
این نوآوری علاوه بر تاثیرگذاری بر صنعت ساختمان، موجب تحول در صنایعی همچون نساجی، خودروسازی و تجهیزات پزشکی می‌شود.
لامپهای LED و OLED
روشنایی ساختمان‌های تجاری و مسکونی مستلزم صرف انرژی زیادی است. طی دهه‌های گذشته با ورود LED (دیودهای نورافشان) و OLED (دیودهای نورافشان ارگانیک) به بازار، صرفه‌جویی قابل‌توجهی در تأمین روشنایی ساختمان‌ها حاصل شده است.
نه تنها LED ها ۱۰ درصد انرژی کمتری نسبت به لامپهای رشته ای و ۵۰ درضد انرژی کمتری در مقایسه با لامپهای فلورسنت مصرف می کنند، بلکه طول عمر آنها ۴۰ برابر لامپهای معمولی است. مزیت OLED در برابر LED باریک تر، ظریف تر و انعطاف‌پذیرتر بودن آنها است .
با توجه به اینکه که تکنولوژی به‌طور پیوسته موجب پیشرفت و تغییر مواد و مصالح ساختمانی می‌شود، انتظار می‌رود که هزینه های LED و OLED کاهش یابد و این دو نوع از لامپها به گزینه‌ای مقرون به صرفه و با بهره‌وری مطلوب انرژی در دنیا تبدیل شوند.
ترجمه: مهراب محرابی نیا