Il grafene e le sue applicazioni in edilizia o architettura

Grafene in architettura e costruzione

Tra i diversi materiali che stanno facendo da cornice alla nuova era tecnologica e innovativa del settore edile, c'è il grafene, che propone indubbiamente una rivoluzione nanotecnologica applicata all'efficienza energetica della nuova architettura moderna.

Uno dei primi progetti che è stato presentato sulla base di a materiale composito di grafene È stato il grattacielo Hydra (Immagine di copertina) di uno studio multidisciplinare serbo composto da Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic ad essere premiato in architettura ai premi EVOLO.

Era inteso, data l'elevata conducibilità termica ed elettrica di questo materiale, oltre che la sua grande resistenza che supera di duecento volte l'acciaio, catturare l'energia prodotta durante i temporali e immagazzinare l'energia prodotta in mega-batterie poste alla base dell'edificio.

Futuro o no, le possibilità di un materiale che sta rivoluzionando sia il campo della tecnologia che le varie applicazioni che può avere si vedono già arrivare.

Successivamente è apparso il concept “Graphene Loft” (Dallo studio Arketiposchile - Maggiori info… QUI) Una forma diversa da quella tradizionale, migliorando l'uso degli elementi strutturali, utilizzando come base la forma dell'esagono, e la forza di il grafene e le sue applicazioni come materiale principale.

Possiamo riconoscere che il il grafene sarà il materiale del futuro. Gli ultimi studi effettuati da alcune università europee hanno permesso di ottenere materiali che migliorano notevolmente le prestazioni delle celle dei collettori solari e la loro efficienzaA seguito di queste indagini è stato possibile ottenere materiali come l'aerogel di grafene, che si caratterizza per essere un materiale leggero e altamente efficiente come isolante termico.

Uno studio dell'Università di UCAM dimostra l'efficacia di questo materiale innovativo contro applicazioni edili come cemento. Possiamo leggere di più dall'articolo QUI… «l'applicazione più immediata e necessaria è: che in pilastri, tubi, strade, muri in calcestruzzo e dighe, elementi che richiedono una maggiore durabilità nel tempo, questo additivo ridurrà l'uso di cementi. inquinare gravemente, il che fa bene all'ambiente e modificherà il tradizionale processo di costruzione dei materiali con il calcestruzzo.

Proprietà del grafene.

• Ottimo conduttore di elettricità: Supera di gran lunga le proprietà dei materiali che usiamo abitualmente come il rame e richiede meno elettricità per trasportare energia rispetto ad altri materiali come il silicio, quindi il grafene è in grado di generare energia elettrica dall'energia del sole.
• Enorme durezza. È un materiale circa 200 volte più duro dell'acciaio, assimilabile a quello del diamante. Ecco perché si parla di resistenza all'usura e alla capacità di sopportare carichi elevati.
• Grande flessibilità Ha una grande elasticità che lo rende un materiale modellabile, permettendo così una grande varietà di applicazioni.
• Può reagire con altre sostanze. Questa proprietà permette la creazione di nuovi materiali dalla sua struttura iniziale, con la possibilità di aumentarne le applicazioni.

Sempre secondo una ricerca di un team di scienziati spagnoli può assorbire tutta la luce nel suo monostrato atomico, essendo in grado di catturare la luce di diversi colori, che lo rendono ideale per lo sviluppo di materiali fotosensoriali per applicazione in collettori solari fotovoltaici ad alta efficienza, perché i collettori che attualmente vengono prodotti sono sviluppati con materiali semiconduttori come il silicio, in modo che possano catturare e assorbire solo una parte della radiazione infrarossa ricevuta dal sole.

Il grafene e le sue applicazioni in edilizia: Isolamento e apparecchiature ad alta efficienza.

Tra i applicazioni di grafene Nell'ambito dell'edilizia, ed in particolare per il miglioramento dell'efficienza energetica degli edifici, spiccano i seguenti materiali da essa ottenuti:

• Aerogel di grafene, che, essendo il materiale più leggero ed efficiente come isolamento termico, permette la sua applicazione per ottenere soluzioni di risparmio energetico ad alte prestazioni.
• Fogli di circa 5 mm di spessore di aerogel di grafene possono essere usati come isolante., con cui si parla di spessori molto inferiori rispetto agli isolanti tradizionali, che consentiranno un grande risparmio di spazio e un miglioramento dell'efficienza energetica, non solo nella costruzione degli edifici, ma anche nella fabbricazione dei pannelli solari. Oltre al suo minimo spessore, è un materiale molto flessibile e resistente, altamente resistente alle azioni meccaniche e di facile installazione.
• Nella produzione di pannelli solari a doppio tubo per isolare il collegamento tra il pannello e il serbatoio di accumulo acqua.
• Rivestimenti in ossido di titanio di nanoparticelle, per rivestimento e protezione di tubi , che ne migliora l'efficienza e la durata e li protegge dall'azione di agenti esterni quali intemperie, raggi ultravioletti, ed altri tipi di azioni meccaniche. L'ossido di titanio ha ottime proprietà come fotocatalizzatore e protegge il tubo da qualsiasi aggressione esterna.
• Produzione di pannelli solari fotovoltaici con celle realizzate con aerogel di grafene, date le sue elevate prestazioni assorbendo tutta la luce solare e le sue buone prestazioni come materiale fotosensibile, facilitando il montaggio e l'installazione dello stesso in quanto materiale leggero, aumentandone la vita utile e migliorandone l'efficienza e le prestazioni e riducendo i costi per l'Azienda
• Fabbricazione di cavi di collegamento in pannelli solari ad alta efficienza, a causa del tasso di conducibilità inferiore dell'aerogel, che lo rende molto utile e soprattutto negli impianti solari.

È un materiale estremamente resistente, elastico e le sue innumerevoli e sorprendenti qualità lo hanno reso noto come il nome del"Materiale miracoloso". Acclamato da molti esperti come l'ingrediente che rivoluzionerà l'elettronica, si prevede che raggiungerà anche l'architettura e l'ingegneria per detronizzare l'onnipotente cemento e persino l'acciaio più duro.

Il seguente video spiega alcune delle sue più importanti applicazioni del grafene:

Oltre a queste applicazioni, il campo di nanotecnologia presenta molti altri che possono essere applicati all'interno dell'edilizia, che possono aiutarci a migliorare la qualità dell'edificio finito, nonché che può essere efficiente dal punto di vista energetico e soprattutto rispettoso dell'ambiente.

Alcuni dei suoi applicazioni di grafene Sono finalizzati al miglioramento dell'isolamento termico di involucri edilizi con spessori minimi (Vedi articolo su tipologie e proprietà dei materiali isolanti), fabbricazione di materiali o leghe resistenti alla corrosione, che non arrugginiscono, durevoli, resistenti all'azione del fuoco, all'umidità, alla facilità di manutenzione e pulizia, ecc.

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Articolo preparato da Jose Luis Morote Salmerón (Architetto Tecnico - Energy Manager) Accesso al proprio sito web QUI, in collaborazione conOVACEN.