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建筑行业未来十大技术!你听说过几种?

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建筑行业未来十大技术!你听说过几种?

       在过去几个世纪里,建筑材料在不断地推陈出新,引领工程领域不断创造出更美观、更坚固和更舒适的建筑作品 。那么建筑技术的未来会是什么样子?下面我们列出在不久的将来会振奋人心的十项建筑创新,其中部分甚至已在今天有所应用 。

1、自修复混凝土

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自修复混凝土

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料 。事实上,它是水之后地球上第二大消费品 。混凝土有廉价和广泛适应性等优点,但也容易开裂,在极热和极冷环境下抗压性能会恶化 。

过去修复有裂缝的混凝土的唯一途径就是修补它、加强它,或者把它敲下来从头开始 。但以后将不需再这样了 。2010年,罗德岛大学的研究生和化学工程教授创建了一种新型“智能”混凝土,可以“智能”修复自身的裂缝 。这是因 为混凝土混合物中嵌入了微型水玻璃胶囊 。当裂纹产生时,胶囊破裂并释放一种凝胶状愈合剂,变硬填补空隙,实现自我修复 。

这不是自修复混凝土的唯一修复方法 。其他研究人员利用细菌或嵌入玻璃毛细管或聚合物微胶囊达到类似的效果 。然而,罗得岛大学的研究人员认为他们的方法是最划算的 。

延长混凝土的寿命能带来巨大的环境效益 。目前世界范围内的混凝土生产占全球二氧化碳排放的5% 。智能混凝土不仅会使我们的结构更安全,也可以减少温室气体的排放 。

2、碳纳米管

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碳纳米管

碳纳米管具有比地球上其它任何材料都高的比强度,可以拉伸超过厚度的一百万倍 。

一纳米(nm)只有一米的十亿分之一,这是微乎其微的小 。一张纸的厚度是100000nm 。人的指甲生长速度大约1nm每秒,即使人的DNA链也只是2.5nm宽 。这样看来构造“纳米”级的材料似乎是不可能的 。但科学家和工程师通过使用电子束光刻技术等尖端技术,已经成功地创造出壁厚只有1nm的碳纳米管 。

当大的粒子变小时,其表面积在不断增加 。这些碳纳米管具有比地球上其它任何材料都高的比强度,可以拉伸超过厚度的一百万倍 。碳纳米管的质量之轻和强度之高,使它们可以嵌入到其他金属、混凝土、木材和玻璃等建筑材料中来增加材料密度和抗拉强度 。工程师们甚至尝试在建筑材料加入纳米传感器,这样可以在材料破裂和开裂之前监测出来 。

3、透明铝材

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    透明铝材

       透明铝材可以需要更小的内部支撑来建造高耸的玻璃幕墙摩天大楼 。

几十年来,化学工程师梦寐以求地开发一种结合了金属的强度和耐久性的与玻璃般透亮的材料 。这种“透明金属”可以以很小的内部支撑来建造高耸的玻璃幕墙摩天大楼 。军事建筑可以安装这种薄而透明的金属窗户经受起最高级的炮火攻击 。而早在1980年代,科学家们就开始试验一种由铝、氧和氮混合粉所形成的新型陶瓷 。陶瓷经过热处理和冷却过程得到硬度很高的晶体材料 。他们将混合铝粉置于巨大的压力 之下,在2000℃(3632 F)高温加热数天,最后抛光生产出透明如玻璃一般又兼具铝的强度的新材料 。这种被认为是透明铝材或者ALON的太空材料已经用于军队生产装甲窗户和光学透镜 。

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