فناوری نانو در مهندسی عمران
زمینه منابع و ویژگیهای آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است.
با این حال، مطابق گفتههای مارک بلشه، مدیر آسفالت لاستیک در پروژه آسفالتسازی آرام آریزونا، حمایت عمومی – نه تحقیقات علمی- کلید توسعه صنعت تولید آسفالت با استفاده از محصولات فرعی است.
پرژه آریزونا ارزشی معادل 34 میلیون دلار داشته و در همین سال به پایان خواهد رسید. این پروژه تقریباً 70 درصد (185 کیلومتر)آزادراه ناحیه فونیکس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولانی صدای ناشی از اصطکاک را در جاده کاهش دهد.
آسفالتِ دارای لاستیک تنها درصد بسیار کم و تقریباً بیاهمیتی از درآمد صنعت ساختمانی را به خود اختصاص میدهد، اما بلشه میگوید که با افزایش رغبت عمومی این درصد افزایش خواهد یافت.
به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقیقات آسفالت لاستیک (JARRG)، که شامل مجموعهای از تولیدکنندگان تایر و شرکتهای آسفالتسازی میباشد، یک اتصالدهنده آسفالت بسیار ویسکوز را توسعه دادهاند که از انبساط و پخش تایرهای کهنهای که به صورت بسیار ریز ساییده شدهاند، تولید میشود. این اتصال دهنده در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته میشود.این ماده میتواند به عنوان یک ماده الاستیک مابین مواد متراکم دیگر عمل نموده و از این طریق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومی به این محصول بسیار خوب است.
بلشه میگوید: ”افرادی که در صنعت آسفالت لاستیک درگیر بودهاند، همواره سعی کردهاند که آن را به دلیل ویژگیهای مهندسی بسیار عالیاش به فروش برسانند. امّا بیش از هر چیز این محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت این قضیه، استقبال عمومی قرار دارد.“
وزارت حمل و نقل آریزونا (ADOT) سه سال پیش یک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استیشن در ناحیه آریزونا به کار برد. بلشه میگوید که به محض اتمام آسفالت این بزرگراه، ADOT و مسئولین محلی سیل عظیمی از تلفنها و ایمیلها را دریافت نمودند که از اشتیاق مردم نسبت به این جاده کمصداتر حکایت داشت.
البته همه چیز آسفالت لاستیک کامل نیست. این مخلوط باعث ایجاد بخار و بو در فرآیند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازیافت بودن آن بحث وجود دارد. این آسفالت نسبت به آسفالتهای معمول بسیار گرانتر بوده و آسفالتکارانی که تا به حال با این ماده چسبناک کار نکردهاند، ممکن است در کار کردن با آن، که باید در یک بازه دمایی معین انجام شود، دچار مشکل باشند. ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومی درست باشد، اما روی دیگر سکه این است که خواست استفادهکنندگان از جاده کمصداتر و در عین حال دارای اثرات زیستمحیطی کمتر، افزایش یافته است. این امر باعث تمرکز بیشتر تحقیقات بر روی مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.
افزایش عمومی در میزان حمل و نقل، بار بیشتر بر روی محور، و فشار بیشتر تایر بر روی جاده، تقاضا برای آسفالتهای قویتر وبادوامتر را افزایش میدهد. حمل و نقل بیشتر به این مفهوم نیز میباشد که ایجاد مشکل در حمل و نقل برای تعمیرات جادهای مطلوب نیست و این امر موجب ایجاد تقاضای بیشتر برای تحقیق و توسعه مؤثر میگردد
به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.در سال 2005 ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراهها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر میرسید. بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.
دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراههای فدرال (FHWA)، میگوید: ”آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد میباشند. تاکنون ما نتوانستهایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی میافتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیر میگذارند.“
بنا بر گفته لیوینگستون، یک ماده پلیمری ساختاری که میتواند به طور خود به خودی ترکها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.
یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسولهای موجود شده، در نتیجه عامل اصلاحکننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها میشود. با تماس عامل اصلاحکننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم میچسباند.
این روش میتواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترکهای خود را اصلاح میکند. لیوینگستون میگوید: ”هیچکس نمیتواند برای رشد این فناوری زمانی را پیشبینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیتهای موجود بسیار هیجانآور میباشند.“
با این حال، برای استفادهکنندگان فعلی آسفالت، تصور نبود دستانداز، یا نبود تأخیر به خاطر تعمیرات آسفالت، بسیار دور از دسترس بوده و نگرانیهای جدی آنها را برطرف نمیسازد.
محیط زیست عامل اصلی تأثیرگذار در فرایند تصمیمگیری برای پروژههای بزرگراه در بسیاری از کشورها است. مزایای یک آسفالت متفاوت برای جادهها از دیدگاه زیستمحیطی و مصرف انرژی، تنها یک بخش مهم از فرآیند تصمیمگیری است. دیدگاههای زیستمحیطی موجب تسریع پیشرفتهای فنی و اجتماعی میشوند. نیازهای چندگانه حفاظت از محیط زیست شامل: محدود نمودن انتشار گازهای گلخانهای، مصرف کمتر انرژی، کاهش سر و صدای ترافیک و اطمینان از سلامتی و راحتی در رانندگی، اهدافی هستند که به دلیل ایجاد مسئولیت مشترک، مهمتر از تمام پیشرفتهای علمی میباشند.
یکی از این اهداف بستن چرخه مواد یا استفاده صد در صدی از مواد قابل بازیافت در ساخت جاده است. صنعت در این زمینه تجربه زیادی در مورد استفاده از محصولات فرعی در آسفالت به دست آورده است.
مثالهایی از مواد زایدی که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفتهاند، عبارتند از: تفاله کوره شیشهدمی، خاکستر حاصل از سوزاندن زبالههای شهری، خاکستر موجود در مراکز تولید برق به وسیله زغال، آجرهای خرد شده، پلاستیک حاصل از سیمهای برق قدیمی و لاستیک حاصل از تایرهای کهنه.
با این حال، استفاده موفقیتآمیز از این محصولات وابسته به تحقیقات کامل در زمینه منابع و ویژگیهای آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است.
با این حال، مطابق گفتههای مارک بلشه، مدیر آسفالت لاستیک در پروژه آسفالتسازی آرام آریزونا، حمایت عمومی – نه تحقیقات علمی- کلید توسعه صنعت تولید آسفالت با استفاده از محصولات فرعی است.
پرژه آریزونا ارزشی معادل 34 میلیون دلار داشته و در همین سال به پایان خواهد رسید. این پروژه تقریباً 70 درصد (185 کیلومتر)آزادراه ناحیه فونیکس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولانی صدای ناشی از اصطکاک را در جاده کاهش دهد.
آسفالتِ دارای لاستیک تنها درصد بسیار کم و تقریباً بیاهمیتی از درآمد صنعت ساختمانی را به خود اختصاص میدهد، اما بلشه میگوید که با افزایش رغبت عمومی این درصد افزایش خواهد یافت.
به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقیقات آسفالت لاستیک (JARRG)، که شامل مجموعهای از تولیدکنندگان تایر و شرکتهای آسفالتسازی میباشد، یک اتصالدهنده آسفالت بسیار ویسکوز را توسعه دادهاند که از انبساط و پخش تایرهای کهنهای که به صورت بسیار ریز ساییده شدهاند، تولید میشود. این اتصال دهنده در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته میشود.این ماده میتواند به عنوان یک ماده الاستیک مابین مواد متراکم دیگر عمل نموده و از این طریق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومی به این محصول بسیار خوب است.
بلشه میگوید: ”افرادی که در صنعت آسفالت لاستیک درگیر بودهاند، همواره سعی کردهاند که آن را به دلیل ویژگیهای مهندسی بسیار عالیاش به فروش برسانند. امّا بیش از هر چیز این محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت این قضیه، استقبال عمومی قرار دارد.“
وزارت حمل و نقل آریزونا (ADOT) سه سال پیش یک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استیشن در ناحیه آریزونا به کار برد. بلشه میگوید که به محض اتمام آسفالت این بزرگراه، ADOT و مسئولین محلی سیل عظیمی از تلفنها و ایمیلها را دریافت نمودند که از اشتیاق مردم نسبت به این جاده کمصداتر حکایت داشت.
البته همه چیز آسفالت لاستیک کامل نیست. این مخلوط باعث ایجاد بخار و بو در فرآیند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازیافت بودن آن بحث وجود دارد. این آسفالت نسبت به آسفالتهای معمول بسیار گرانتر بوده و آسفالتکارانی که تا به حال با این ماده چسبناک کار نکردهاند، ممکن است در کار کردن با آن، که باید در یک بازه دمایی معین انجام شود، دچار مشکل باشند.
ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومی درست باشد، اما روی دیگر سکه این است که خواست استفادهکنندگان از جاده کمصداتر و در عین حال دارای اثرات زیستمحیطی کمتر، افزایش یافته است. این امر باعث تمرکز بیشتر تحقیقات بر روی مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.
افزایش عمومی در میزان حمل و نقل، بار بیشتر بر روی محور، و فشار بیشتر تایر بر روی جاده، تقاضا برای آسفالتهای قویتر وبادوامتر را افزایش میدهد. حمل و نقل بیشتر به این مفهوم نیز میباشد که ایجاد مشکل در حمل و نقل برای تعمیرات جادهای مطلوب نیست و این امر موجب ایجاد تقاضای بیشتر برای تحقیق و توسعه مؤثر میگردد.
ریسکهای مربوط به سلامتی و محیط زیست
بدون شک ساختمانها یکی از حوزههای اصلیتماس انسانها با نانوذرات از طریق تنفس یا جذب از طریق پوست میباشد. هماکنون درسیستمهای تصفیه هوای ساختمان از کاتالیستهای فلزی نانومقیاس و دیگر کاربردهایفناوری نانو برای از بین بردن آلودهکنندههای هوا، استفاده میشود. نانوذراتموجود در این فیلترها میتوانند از طریق هوا در ساختمان منتشر شده و وارد بدن انسانشوند. بایستی درباره اثرات سلامتی نانوذرات که از طریق تنفس به بدن نفوذ میکنندتحقیقات دقیقی انجام گیرد. ممکن است نانو ذرات از طریق محصولات تمیز کننده وروکشها نیز منتشر شوند.
تولیدکنندگان نانوفیلترها، محصولات تمیز کننده وروکشها اظهار میکنند فناوری نانو این محصولات را از نظر محیطی نسبت به سایرمحصولات بیخطرتر میکند. ما هم اکنون نانوذرات را از طریق دامنه گستردهای ازمحصولات، از صفحات خورشیدی تا وسایل آرایش، بدون داشتن اثرات مضر آشکار جذب مینماییم.
اگر آب مورد استفاده در ساختمانها از طریق نانوفیلترهای موجود دربازار تصفیه شوند ممکن است نانوذرات وارد بدن شوند. انتشار نانوذرات در محیط ممکناست اثرات مخربی بر محیط زیست داشته باشد. ممکن است که پاک کنندهها نیز از طریقسیستمهای دفع فاضلاب ساختمانها وارد محیطزیست شوند. در حالی که نانوفیلترها پاکبودن آب و هوای خروجی از ساختمانها را تضمین میکنند، اثرات زیستمحیطی نانوذراتبایستی به وسیله معماران و محققان مورد بررسی قرار گیرد.
ریسکهای اجتماعی
در صورتی که حسگرها بسیار رایج شوند نوع کاملاً متفاوتی از ریسک ممکن است بهوجود آید.
ممکن است با استفاده گسترده از عناصر هوشمند در ساختمانسازی، حریمخصوصی افراد در معرض خطر قرار گیرد. هماکنون فناوریهای بدون سیم مانند تلفنهایهمراه برای استفادهکنندگان در حال گسترش میباشد. در اسپانیا، مکزیک و آمریکاساکنان ساختمانها از طریق تراشههای کار گذاشته شده در ساختمانها کنترل میشوند. با گسترش فناوریهای کنترل کننده پاسخ استفاده کنندگان چه خواهد بود؟
دربارهحریم خصوصی افراد، سئوالی که مطرح میشود این است که چه کسی محیط ساختمانها راکنترل میکند و این عمل را چطور انجام میدهد؟ اگرچه عناصر ساختمانها مناسب باسلایق استفاده کنندگان و شرایط محیطی میگردد ولی مسائل مربوط به کنترل ساختمان هامیتواند به عنوان یکی از مشکلات اساسی مطرح باشد. برای مثال فناوری نانو این امکانرا به وجود آورده است تا میزان شفافیت شیشههای پنجرههای ساختمان ها مطابق باسلایق استفادهکنندگان تغییر کند، ولی سؤالی که مطرح است این است که چه کسی میزانشفافیت شیشهها را کنترل میکند؟
معضلاتی که پذیرندگان اولیه کاربردهای اینفناوری با آن مواجهاند
با استفاده از نانومواد و فناوری نانو در ساختمانسازیهمه استفادهکنندگان این فناوری نوظهور با مشکلاتی مواجه خواهند شد. سؤالی که دراین جا مطرح است این است اگر حادثه بدی رخ دهد آیا ریسکهای فناوری نانو مورد توجهقرار میگیرد؟ باید به خاطر داشت که توسعهدهندگان فناوری نانو در ابتدا از مزایایاین فناوری بسیار صحبت نمودند. اما آنچه که بدیهی به نظر میرسد این است که تا بهامروز به همه جنبههای نانومواد و فناورینانو توجه نشده است. لذا بایستی ترسی ازتوسعه نانومواد و فناورینانو نداشته باشیم زیرا که فناورینانو دربرگیرندهفرصتهای ارزشمندی برای بهبود عملکرد ساختمانها، سلامت استفادهکنندگان و کیفیتمحیطزیست میباشد.
طبق برآوردهای انجام شده تجهیزات ساختمانی سالانه 1000 میلیارد دلار درآمد ایجادمینمایند. صنعت مربوط به تجهیزات ساختمانی یکی از صنایعی است که فناوری نانو ونانومواد میتوانند در آن کاربرد وسیعی داشته باشند. در حال حاضر فناوری نانو دربرخی محصولات و تجهیزات ساختمانسازی مانند پنجرههای خود تمیزشونده و صفحاتخورشیدی منعطف برای رنگآمیزی ساختمانها، مورد استفاده قرار میگیرد. البتهکاربردهای بسیاری؛ مانند بتنهای خود ترمیم شونده، مواد ضد اشعه UV و IR، پوششضدمه و سقفها و دیوارهای منتشر کننده نور نیز در حال توسعه میباشند.
امروزهحسگرهای توانمند فناوری نانو قادرند درجه حرارت، رطوبت و ذرات سمی معلق در هوا راکنترل کنند. تا سال 2012 انتظار میرود بازار حسگرهای فناوری نانو به 2/17 میلیارددلار برسد. به زودی حسگرهای ارزانقیمت برای کنترل لرزشها، پوسیدگیها و دیگرملاحظات عملکردی در ساختمانسازی ، وارد بازار خواهند شد. فناوری نانو به سرعتباطریها و وسایل بدون سیم مورد استفاده در این حسگرها را بهبود میدهد. درآیندهای نه چندان دور حسگرها در ساختمانها، جمعآوری اطلاعات درباره محیط وکاربردهای ساختمانسازی، مورد استفاده قرار میگیرند. عناصر تشکیلدهنده ساختمانهاو بناها، هوشمند خواهند شد. البته نانوحسگرها و مواد ساختمانسازی نانویی سئوالاتیرا برای طراحان، سازندگان، مالکان و استفادهکنندگان از ساختمانها ایجاد کرده است. اما آنچه که بدیهی به نظر میرسد این است که ساختمانها، هوشمند میشوند و نانوموادبه عنوان یکی از عناصر اصلی ساختمان مد نظر قرار میگیرد
فناوری نانو بر آسفالت
در سال 2005 ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراهها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر میرسید. بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.
دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراههای فدرال (FHWA)، میگوید: ”آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد میباشند. تاکنون ما نتوانستهایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی میافتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیر میگذارند.“
بنا بر گفته لیوینگستون، یک ماده پلیمری ساختاری که میتواند به طور خود به خودی ترکها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.
یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسولهای موجود شده، در نتیجه عامل اصلاحکننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها میشود. با تماس عامل اصلاحکننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم میچسباند.
این روش میتواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترکهای خود را اصلاح میکند. لیوینگستون میگوید: ”هیچکس نمیتواند برای رشد این فناوری زمانی را پیشبینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیتهای موجود بسیار هیجانآور میباشند.“
با این حال، برای استفادهکنندگان فعلی آسفالت، تصور نبود دستانداز، یا نبود تأخیر به خاطر تعمیرات آسفالت، بسیار دور از دسترس بوده و نگرانیهای جدی آنها را برطرف نمیسازد.
محیط زیست عامل اصلی تأثیرگذار در فرایند تصمیمگیری برای پروژههای بزرگراه در بسیاری از کشورها است. مزایای یک آسفالت متفاوت برای جادهها از دیدگاه زیستمحیطی و مصرف انرژی، تنها یک بخش
مهم از فرآیند تصمیمگیری است. دیدگاههای زیستمحیطی موجب تسریع پیشرفتهای فنی و اجتماعی میشوند. نیازهای چندگانه حفاظت از محیط زیست شامل: محدود نمودن انتشار گازهای گلخانهای، مصرف کمتر انرژی، کاهش سر و صدای ترافیک و اطمینان از سلامتی و راحتی در رانندگی، اهدافی هستند که به دلیل ایجاد مسئولیت مشترک، مهمتر از تمام پیشرفتهای علمی میباشند.
یکی از این اهداف بستن چرخه مواد یا استفاده صد در صدی از مواد قابل بازیافت در ساخت جاده است. صنعت در این زمینه تجربه زیادی در مورد استفاده از محصولات فرعی در آسفالت به دست آورده است.
مثالهایی از مواد زایدی که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفتهاند، عبارتند از: تفاله کوره شیشهدمی، خاکستر حاصل از سوزاندن زبالههای شهری، خاکستر موجود در مراکز تولید برق به وسیله زغال، آجرهای خرد شده، پلاستیک حاصل از سیمهای برق قدیمی و لاستیک حاصل از تایرهای کهنه.
با این حال، استفاده موفقیتآمیز از این محصولات وابسته به تحقیقات کامل در زمینه منابع و ویژگیهای آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است.
با این حال، مطابق گفتههای مارک بلشه، مدیر آسفالت لاستیک در پروژه آسفالتسازی آرام آریزونا، حمایت عمومی – نه تحقیقات علمی- کلید توسعه صنعت تولید آسفالت با استفاده از محصولات فرعی است.
پرژه آریزونا ارزشی معادل 34 میلیون دلار داشته و در همین سال به پایان خواهد رسید. این پروژه تقریباً 70 درصد (185 کیلومتر)آزادراه ناحیه فونیکس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولانی صدای ناشی از اصطکاک را در جاده کاهش دهد.
آسفالتِ دارای لاستیک تنها درصد بسیار کم و تقریباً بیاهمیتی از درآمد صنعت ساختمانی را به خود اختصاص میدهد، اما بلشه میگوید که با افزایش رغبت عمومی این درصد افزایش خواهد یافت.
به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقیقات آسفالت لاستیک (JARRG)، که شامل مجموعهای از تولیدکنندگان تایر و شرکتهای آسفالتسازی میباشد، یک اتصالدهنده آسفالت بسیار ویسکوز را توسعه دادهاند که از انبساط و پخش تایرهای کهنهای که به صورت بسیار ریز ساییده شدهاند، تولید میشود. این اتصال دهنده
در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته میشود.این ماده میتواند به عنوان یک ماده الاستیک مابین مواد متراکم دیگر عمل نموده و از این طریق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومی به این محصول بسیار خوب است.
بلشه میگوید: ”افرادی که در صنعت آسفالت لاستیک درگیر بودهاند، همواره سعی کردهاند که آن را به دلیل ویژگیهای مهندسی بسیار عالیاش به فروش برسانند. امّا بیش از هر چیز این محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت این قضیه، استقبال عمومی قرار دارد.“
وزارت حمل و نقل آریزونا (ADOT) سه سال پیش یک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استیشن در ناحیه آریزونا به کار برد. بلشه میگوید که به محض اتمام آسفالت این بزرگراه، ADOT و مسئولین محلی سیل عظیمی از تلفنها و ایمیلها را دریافت نمودند که از اشتیاق مردم نسبت به این جاده کمصداتر حکایت داشت.
البته همه چیز آسفالت لاستیک کامل نیست. این مخلوط باعث ایجاد بخار و بو در فرآیند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازیافت بودن آن بحث وجود دارد. این آسفالت نسبت به آسفالتهای معمول بسیار گرانتر بوده و آسفالتکارانی که تا به حال با این ماده چسبناک کار نکردهاند، ممکن است در کار کردن با آن، که باید در یک بازه دمایی معین انجام شود، دچار مشکل باشند.
ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومی درست باشد، اما روی دیگر سکه این است که خواست استفادهکنندگان از جاده کمصداتر و در عین حال دارای اثرات زیستمحیطی کمتر، افزایش یافته است. این امر باعث تمرکز بیشتر تحقیقات بر روی مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.
افزایش عمومی در میزان حمل و نقل، بار بیشتر بر روی محور، و فشار بیشتر تایر بر روی جاده، تقاضا برای آسفالتهای قویتر وبادوامتر را افزایش میدهد. حمل و نقل بیشتر به این مفهوم نیز میباشد که ایجاد مشکل در حمل و نقل برای تعمیرات جادهای مطلوب نیست و این امر موجب ایجاد تقاضای بیشتر برای تحقیق و توسعه مؤثر میگردد.
طبق برآوردهای انجام شده تجهیزات ساختمانی سالانه 1000 میلیارد دلار درآمد ایجاد مینمایند. صنعت مربوط به تجهیزات ساختمانی یکی از صنایعی است که فناوری نانو و نانومواد میتوانند در آن کاربرد وسیعی داشته باشند. در حال حاضر فناوری نانو در برخی محصولات و تجهیزات ساختمانسازی مانند پنجرههای خود تمیزشونده و صفحات خورشیدی منعطف برای رنگآمیزی ساختمانها، مورد استفاده قرار میگیرد. البته کاربردهای بسیاری؛ مانند بتنهای خود ترمیم شونده، مواد ضد اشعه UV و IR، پوشش ضدمه و سقفها و دیوارهای منتشر کننده نور نیز در حال توسعه میباشند.
امروزه حسگرهای توانمند فناوری نانو قادرند درجه حرارت، رطوبت و ذرات سمی معلق در هوا را کنترل کنند. تا سال 2012 انتظار میرود بازار حسگرهای فناوری نانو به 2/17 میلیارد دلار برسد. به زودی حسگرهای ارزانقیمت برای کنترل لرزشها، پوسیدگیها و دیگر ملاحظات عملکردی در ساختمانسازی ، وارد بازار خواهند شد. فناوری نانو به سرعت باطریها و وسایل بدون سیم مورد استفاده در این حسگرها را بهبود میدهد. در آیندهای نه چندان دور حسگرها در ساختمانها، جمعآوری اطلاعات درباره محیط و کاربردهای ساختمانسازی، مورد استفاده قرار میگیرند. عناصر تشکیلدهنده ساختمانها و بناها، هوشمند خواهند شد. البته نانوحسگرها و مواد ساختمانسازی نانویی سئوالاتی را برای طراحان، سازندگان، مالکان و استفادهکنندگان از ساختمانها ایجاد کرده است. اما آنچه که بدیهی به نظر میرسد این است که ساختمانها، هوشمند میشوند و نانومواد به عنوان یکی از عناصر اصلی ساختمان مد نظر قرار میگیرد.
ریسکهای مربوط به سلامتی و محیط زیست
بدون شک ساختمانها یکی از حوزههای اصلی تماس انسانها با نانوذرات از طریق تنفس یا جذب از طریق پوست میباشد. هماکنون در سیستمهای تصفیه هوای ساختمان از کاتالیستهای فلزی نانومقیاس و دیگر کاربردهای فناوری نانو برای از بین بردن آلودهکنندههای هوا، استفاده میشود. نانوذرات موجود در این فیلترها میتوانند از طریق هوا در ساختمان منتشر شده و وارد بدن انسان شوند. بایستی درباره اثرات سلامتی نانوذرات که از طریق تنفس به بدن نفوذ میکنند تحقیقات دقیقی انجام گیرد. ممکن است نانو ذرات از طریق محصولات تمیز کننده و روکشها نیز منتشر شوند.
تولیدکنندگان نانوفیلترها، محصولات تمیز کننده و روکشها اظهار میکنند فناوری نانو این محصولات را از نظر محیطی نسبت به سایر محصولات بیخطرتر میکند. ما هم اکنون نانوذرات را از طریق دامنه گستردهای از محصولات، از صفحات خورشیدی تا وسایل آرایش، بدون داشتن اثرات مضر آشکار جذب می نماییم.
اگر آب مورد استفاده در ساختمانها از طریق نانوفیلترهای موجود در بازار تصفیه شوند ممکن است نانوذرات وارد بدن شوند. انتشار نانوذرات در محیط ممکن است اثرات مخربی بر محیط زیست داشته باشد. ممکن است که پاک کنندهها نیز از طریق سیستمهای دفع فاضلاب ساختمانها وارد محیطزیست شوند. در حالی که نانوفیلترها پاک بودن آب و هوای خروجی از ساختمانها را تضمین میکنند، اثرات زیستمحیطی نانوذرات بایستی به وسیله معماران و محققان مورد بررسی قرار گیرد.
دیدگاهتان را بنویسید