3 نمونه از مصالح هوشمند

مصالح هوشمند به گونه ای طراحی شده اند که به محرک های طبیعی مانند دما، فشار و مجاورت اکسیژن واکنش نشان می دهند. دانشمندان در سراسر دنیا در حال توسعه مصالحی هستند که زمانی گمان می رفت صرفا با استفاده از جلوه های ویژه فیلم سازی ممکن باشد. در ادامه به معرفی 3 نمونه از مصالح هوشمند که برای کمک به ساخت ساختمان ها و سازه های ایمن تر و مقاوم تر بسط داده شده اند می پردازیم.

بتن هوشمند

بتن هوشمند ترک های خود را ترمیم می کند.بتن از مصالح اصلی ساخت و ساز است. با این وجود، در تقابل مستقیم با آب، باد، تنش و فشار شروع به فرو پاشی می کند. روش رایج برخورد با بی ثباتی سازه ای بتن تا کنون تعویض یا تعمیر آن بوده است. اما چه می شد اگر تنها کار لازم، اضافه کردن کمی آب بود؟!

نوع جدید بتن هوشمند شامل هاگ های خفته باکتری و لاکتات کلسیم در غلاف هایی مستقل می باشد. هنگامی که این غلاف ها در تماس با آب قرار گیرند سنگ آهک تولید کرده و با پر کردن ترک ها، بتن را مسلح می کنند. تخمین زده شده است که بتن خود ترمیم کننده با حذف نیاز به تعمیر آن تا 50 درصد باعث صرفه جویی در هزینه مادام العمر خود می شود.

بتن هوشمند هنوز در حال آزمایش است تا مشخص شود باکتری چه مدت توانایی نگهداری از خود را دارد، در عین حال محققین امیدوارند که در آینده ای نزدیک بتوانند به طور رسمی از بتن هوشمند درصنعت ساخت و ساز رونمایی کنند.

فلز دگر پیکر 

شاید مثال فیلم نابودگر که پیشتر عنوان شد کمی شما را درباره فلز دگر پیکر (تغییر شکل دهنده) مضطرب سازد، ولی تمام نشانه ها گویای مزایای شگرف آن در بهبود دوام آسمانخراش ها، پل ها و خانه ها است. فلزات دگر پیکر می توانند متحمل تغییر شکل موقت و تنش عظیمی شوند، ولی طراحی آنها جهت «به خاطر سپردن» فرم اصلی شان و بازگشت به حالت اولیه در صورت تغییر شکل است.

به عنوان مثال کاربرد آن در ساخت یک پل می تواند باعث حفاظت از پل در مقابل خرابی ناشی از یک طوفان یا زلزله شود. استفاده عملی این گونه از فلز هنوز تا حد زیادی در مرحله تحقیق و توسعه است و دانشمندان در خصوص اینکه این فلز در هنگام استفاده در صنعت ساختمان تا چه اندازه می تواند هوشمند باشد در حال مطالعه هستند.

شرکت های فن آوری های آمریکاییبا دستاوردهایی که هم اکنون در جامعه پزشکی مورد استفاده می گیرد و با نگاهی به توسعه یافته های خود جهت استفاده توسط مهندسین، در این صنعت پیشرو هستند.

روکش های خود ترمیم گر

از جدید ترین مصالحی که در بازار موجود است و مورد استفاده قرار می گیرد، روکش ها، عایق بندی ها و چسب های خود ترمیم گر هستند. اخیراً، سایت سی ان ان در مقاله ای به بحث در باره یک شرکت آمریکایی مصالح اتونامیک و پیشرفت آنها در روکش های خود ترمیم گر که در سازه های دریایی مانند کشتی ها و سکو های نفتی استفاده می شوند، پرداخته است. روکش ها از پلیمر هایی که به هنگام پارگی با یکدیگر به طور ذاتی واکنش می دهند تا فراِیند خود ترمیمی را شکل دهند، ساخته شده اند.

دستاوردهای این مصالح صرفا جهت کاربرد در سازه های آبی است، ولی شرکت مربوطه به دنبال توسعه تکنولوژی خود جهت استفاده وسیع تری در صنعت ساخت و ساز است.

گروهی از دانشمندان در حال آزمایش فرآیندی از روکش خود ترمیم گر برای بتن هستند که هنوز برای استفاده صنعتی آماده نشده است. این مصالح دارای این توانایی هستند که پس از ترک خوردن و قرار گرفتن در زیر نور آفتاب، به اشعه های فرا بنفش اجازه واکنش با ذرات موجود در بتن را می دهند تا منبسط شده و با پرکردن ترک، خود را ترمیم کنند.