تطبيقات تكنولوجيا النانو Nanotechnology Applications، تعد تكنولوجيا النانو واحدة من أهم المجالات الهادفة لرفع كفاءة البيئة المبنية ومواجهة التحديات البيئية. فقد نشأت تكنولوجيا النانو في ثمانينات القرن العشرين وهي الأن تمثل ركنًا أساسيًا من أركان تكنولوجيا القرن الحادي والعشرين (تكنولوجيا النانو، التكنولوجيا الحيوية، تكنولوجيا المعلومات والإتصالات).
حيث تأتي تكنولوجيا النانو بعد سلسلة من الثورات والإنتفاضات العلمية المتلاحقة والتي أدت إلى إحداث تطور كبير في مجالات المواد والطاقة والكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات لذا فقد لقبت بثورة القرن الحادي والعشرين.
ونظراً للتأثير الكبير لتكنولوجيا النانو على العمارة فقد ركزت الدراسة على تكنولوجيا النانو وتطبيقاتها كأنظمة أساسية في دعم الوصول لعمارة خضراء مواكبة لعصرها.
1. تكنولوجيا النانو Nanotechnology
كلمة "نانو" هي كلمة مشتقة من الكلمة الأغريقية (نانوسNanos) والتي تعني القزم أو كل شئ صغير، وهي ببساطة عبارة عن جزء من البليون من المتر[m10-9] وجزء من الألف من الميكرومتر.
وعلم النانو فهو العلم الذي يهتم بدارسة المادة علي مستوي الجزيئات والذرات (ما بين 10إلى 100 نانومتر أى يتعامل مع تجمعات ذرية تتراوح بين خمس ذرات إلى ألف ذرة) وتصنيفها ودارسة خصائصها الميكانيكية و الكيميائية و دارسة الظواهر المرتبطة بها.
أما تكنولوجيا النانو فهي التكنولوجيا المتقدمة القائمة علي فهم و دارسة علم النانو والعلوم الأساسية الأخري، مع توفير القدرة التكنولوجيه لتصنيع المواد متناهية الصغر، والتحكم في بنيتها الداخلية عن طريق إعادة هيكلة وترتيب الذرات والجزيئات المكونة لها. مما يضمن تلافى بعض الخصائص الغير مرغوب فيها فى بعض المواد أوإضافة مواد أخرى تضاعف من كفاءة أداء تلك المواد للحصول علي منتجات متميزة و فريدة يتم توظيفها في تطبيقات متنوعة.
2. عمارة النانو Nanoarchitecture
عمارة النانو هى عباره عن إندماج تكنولوجيا النانو مع العماره وتأثرها بها. حيث تعتبر العمارة إحدى أهم المجالات التطبيقية لهذه التكنولوجيا، والتي تسهم في إنتاج مواد بناء ذات مميزات وخصائص حرارية وكهربائية وفيزيائية وكيميائية وميكانيكية فريدة.
فسوف تتمكن المباني باستخدام تكنولوجيا النانو من مقاومة درجات الحرارة العالية، والإشعاعات الضارة، والحماية من الحرائق، والقدرة على التنظيف الذاتي.
كما ستتمكن المباني من صيانة ومعالجة أي تشققات وتصدعات مبكراً، وإصلاحها بنفسها بصورة مباشرة وتلقائية, بالإضافة إلى القدرة على تنقية الهواء باستخدام المنقيات النانوية, وتوليد الطاقة من خلال الخلايا الشمسية النانوية الرقيقة ذات الأداء العالي, وتحقيق الكفاءة في الطاقة من خلال تحسين خواص المواد والعزل.
3. عمارة النانو الخضراء Green Nanoarchitecture
عمارة النانو الخضراء هى عباره عن إندماج تكنولوجيا النانو الخضراء مع العماره، يمكن النظر إليها من وجه أخرى على انها إندماج تكنولوجيا النانو مع العماره الخضراء.
حيث تعتبر تكنولوجيا النانو تطبيق متطور الأوجه من تطبيقات العمارة الخضراء، لأن منتجات وتطبيقات تكنولوجيا النانو في المباني تقدم حلول معمارية لكثير من المشاكل البيئية الناتجة عن المباني وتعمل علي رفع كفاءة المباني في جميع مراحل دورة حياة المبني.
يوضح الشكل (1) بعض تطبيقات تكنولوجيا النانو التي تدعم مبادئ العمارة الخضراء، والتي تتمثل فيما يلي:
- زجاج نوافذ ذاتية التنظيف Self-Cleaning ومتغيرة اللون على حسب كم الإضاءه المطلوب Photochromic.
- دهانات حوائط مضادة للحريق Fireproof وتمتص الروائح Odor Absorbing.
- الأسمنت المستخدم للواجهات ذو الأضافات النانوية.
- خلايا النانو الشمسية المولدة للطاقة Solar Integrated.
- إضاءات النانو العضوية OLED (Organic Light-Emitting Diode).
يمكننا دراسة تطبيقات تكنولوجيا النانو في مجال العمارة الخضراء بشكل أكثر تفصيلاً، من خلال مجموعة من التطبيقات الأساسية كمواد البناء والطاقة والحساسات والمستشعرات ومكافحة التلوث، التي تحوي بداخلها الكثير من التطبيقات الفرعية، في مجموعة الموضوعات التاليه:
- تطبيقات تكنولوجيا النانو في مجال مواد البناء Nanomaterials.
- تطبيقات تكنولوجيا النانو في مجال الدهانات Nano Coating.
- تطبيقات تكنولوجيا النانو في مجال الإضاءة Nanotechnology in Lighting.
المراجع العلميه
1) العدوي. منى سعيد، (2019)،"دور التكنولوجيا في تطبيق مبادئ العمارة الخضراء"، رسالة ماجستير، كلية الهندسة بشبرا، جامعة بنها، مصر.
2) رشوان. محمد عبد الكريم، (2014)، "دور تكنولوجيا النانو نحو صياغة تصميم مستدام لعمارة المستقبل"، رسالة ماجستير غير منشورة في الهندسة المعمارية، كلية الهندسة، جامعة المنصورة، مصر.
3) الإسكندراني. محمد شريف، (2010)، "تكنولوجيا النانو: من أجل غداً أفضل"، كتاب عالم المعرفة عدد إبريل، المجلس الوطني للثقافة والفنون والأدب، الكويت.
4) هشام.على مهران،(2014)، "تقنية النانو"،مجلة العلم - باب عالم البيئة – شهر نوفمبر،العدد 457، أكاديمية البحث العلمي ودار التحرير للطبع والنشر، القاهرة. مصر.
5) إسماعيل.عـــــلا محمد سمير،(2012)، "استخدام تكنولوجيا النانو الخضراء فى تحقيق التصميم الداخلى المستدام"،المؤتمر الثاني لكلية الفنون التطبيقية (التصميم بين الابتكارية و الاستدامة - المحور الثالث: التكنولوجيا المتقدمة و تطوير المنتج )، جامعة حلوان، مصر.
6) Srivastava. Amit,(2011)"Nanotechnology In Civil Engineering And Construction: A review on state of the art And future prospects", Conference paper, Indian Geotechnical Conference, December 15-17, Kochi.
تعليقات
إرسال تعليق