کاربرد گرافن در صنعت ساختمان

کاربرد گرافن در صنعت ساختمان

گرافن یکی از ساختار های کربنی است که در قرن اخیر کشف شده است.

امروزه بشر با تلاش برای دستیابی به مواد جدید، با استفاده از مواد آلی موجود در طبیعت به کشف و تولید مواد مصنوعی نایل شده است. تیم محققان دانشگاه MIT نمونه متریال نوینی طراحی کرده اند که یکی از قوی ترین و سبک وزن ترین متریال در جهان محسوب می شود.

این متریال سه بعدی از ترکیب و فشرده سازی گرافن تهیه می شود؛ در واقع گرافن ورقه ای دوبعدی از اتم های کربن بوده که در یک پیکر بندی شش ضلعی (لانه زنبوری) می باشند و از جدید ترین عضو خانواده ی کربنی گرافیتی چند بعدی می باشد. همچنین با توجه به استحکام پیوند کوالانسی بین اتم های کربن، گرافن از استحکام کششی بالایی برخوردار است و هر روق آن تنها به اندازه ی یک اتم ضخامت دارد؛ بدین منظور سبک وزن هستند.

این ساختار بدلیل ویژگی هایی که دارد، کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده است. د ر مقاله پیش رو به معرفی گرافن، کاربردها و روش های سنتز آن خواهیم پرداخت.

با این که گرافن متریال جدیدی نیست اما از زمان کشف آن امکان استفاده از گرافن در ساخت و ساز عملی نبوده است.

از نظر تئوری، گرافن یک متریال عالی برای ساختمان محسوب می شود چون فوق العاده سبک وزن است، در حالی که سخت تر و قوی تر از فولاد و فیبر کربن می باشد.

ساخت تیرها و کابل های قوی با گرافن

گرافن می تواند برای ساخت تیرها و کابل های قوی با مصالح سنتی ترکیب شود و اجازه ساخت و سازه های مؤثرتری را به ما بدهد. با این حال تولید گرافن بسیار مشکل است و سازندگان ساختمانی به ندرت قادر به استفاده از آن در هر پروژه ای می باشند، اما آزمایشگاه ملی امریکا روش جدیدی را برای تولید گرافن با استفاده از تکنولوژی ای که رسوب بخار شیمیایی نامیده می شود، به کار برده است.

رهبر و مسئول این پروژه می گوید این کشف به طور قابل توجهی پتانسیل کاربرد گرافن را افزایش خواهد داد. در این صورت گام بعدی، کاهش هزینه و بهبود مقیاس پذیری آن است که متریال می تواند به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گیرد. در شکل ۱ نمونه ای از این مصالح آورده شده است.