تاثیر فناوری نانو بر آسفالت

در سال 1870 يک شيميدان بلژيکي با نام دسمت(Desmedt) اولين سنگفرش آسفالت واقعي را، که مخلوطي از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نيويورک ايجاد نمود. طراحي دسمدت در بزرگراهي در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداري قرار گرفت. سپس دسمدت خيابان پنسيلوانيا در واشينگتن را آسفالت کرد که سطح اين پرژه 45149 متر مربع بود.يکي از نمايندگان محلي کنگره به دسمدت گفت: ”اين کار هرگز عموميت نخواهد يافت.“

با اين حال، بر اساس تقاضاي رو به‌رشد بازار، پيش‌بيني مي‌‌شود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قير معدني به 107 ميليون تن برسد. در اين ميان آسفالت معلق بيشترين رشد را دارد. همچنين به عنوان نشانه‌اي از رشد اين محصولات در آينده، چندي است كه کار بر روي آسفالتي که در موقع خرابي خودش را تعمير کند، آغاز شده است.
به کارگيري فناوري نانو در ساخت زيربناهاي مربوط به حمل ونقل، تقريباً معادل با تلاش بشر براي فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.
در سال 2005 ايده ساخت آسفالتي براي بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمير کنند براي بسياري دور از ذهن به نظر مي‌رسيد. بنابراين صنعت آسفالت-قير به يک تحول نياز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوري نانو را ديده و مزاياي آن را درک نمايند.
دکتر ليوينگستون، فيزيکدان برنامه تحقيقات زيربنايي پيشرفته در اداره کل بزرگراه‌هاي فدرال (FHWA)، مي‌گويد: ”آسفالت و سيمان هر دو جزء نانومواد مي‌باشند. تاکنون ما نتوانسته‌ايم بفهميم که در اين سطح چه اتفاقي مي‌افتد، اما اين اثرات بر عملکرد مواد تاثير مي‌گذارند.“
بنا بر گفته ليوينگستون، يک ماده پليمري ساختاري که مي‌تواند به طور خود به خودي ترک‌ها را اصلاح نمايد، قبلاً توليد شده است. اين پيشرفت قابل ملاحظه با استفاده از يک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و يک آغازکننده شيميايي کاتاليستي درون يک بستر اپوکسي ايجاد شده است.
يک ترک در حال ايجاد موجب گسستن ميکروکپسول‌هاي موجود شده، در نتيجه عامل اصلاح‌کننده با استفاده از خاصيت مويينگي درون ترک رها مي‌شود. با تماس عامل اصلاح‌کننده با کاتاليزور موجود، اين عامل شروع به پليمريزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم مي‌چسباند.
اين روش مي‌تواند منجر به توليد آسفالتي شود که ترک‌هاي خود را اصلاح مي‌کند. ليوينگستون مي‌گويد: ”هيچ‌کس نمي‌تواند براي رشد اين فناوري زماني را پيش‌بيني کند، اما پيشرفت واقعي در حال انجام است و قابليت‌هاي موجود بسيار هيجان‌آور مي‌باشند.“
با اين حال، براي استفاده‌کنندگان فعلي آسفالت، تصور نبود دست‌انداز، يا نبود تأخير به خاطر تعميرات آسفالت، بسيار دور از دسترس بوده و نگراني‌هاي جدي آنها را برطرف نمي‌سازد.
محيط زيست عامل اصلي تأثيرگذار در فرايند تصميم‌گيري براي پروژه‌هاي بزرگراه در بسياري از کشورها است. مزاياي يک آسفالت متفاوت براي جاده‌ها از ديدگاه زيست‌محيطي و مصرف انرژي، تنها يک بخش
مهم از فرآيند تصميم‌گيري است. ديدگاه‌هاي زيست‌محيطي موجب تسريع پيشرفت‌هاي فني و اجتماعي مي‌شوند. نيازهاي چندگانه حفاظت از محيط زيست شامل: محدود نمودن انتشار گازهاي گلخانه‌اي، مصرف کمتر انرژي، کاهش سر و صداي ترافيک و اطمينان از سلامتي و راحتي در رانندگي، اهدافي هستند که به دليل ايجاد مسئوليت مشترک، مهم‌تر از تمام پيشرفت‌هاي علمي مي‌باشند.
يکي از اين اهداف بستن چرخه مواد يا استفاده صد در صدي از مواد قابل بازيافت در ساخت جاده است. صنعت در اين زمينه تجربه زيادي در مورد استفاده از محصولات فرعي در آسفالت به دست آورده است.
مثال هایی از مواد زايدي که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، عبارتند از: تفاله کوره شيشه‌دمي، خاکستر حاصل از سوزاندن زباله‌هاي شهري، خاکستر موجود در مراکز توليد برق به وسيله زغال، آجر‌هاي خرد شده، پلاستيک حاصل از سيم‌هاي برق قديمي و لاستيک حاصل از تايرهاي کهنه.
با اين حال، استفاده موفقيت‌آميز از اين محصولات وابسته به تحقيقات کامل در زمينه منابع و ويژگي‌هاي آنها بوده و معمولاً در سطح پاييني قابل انجام است. در اين حالت امکان بررسي پيوسته عملکرد آسفالت نيز وجود دارد که خود موضوعي مورد بحث است.
با اين حال، مطابق گفته‌هاي مارك بلشه، مدير آسفالت لاستيک در پروژه آسفالت‌سازي آرام آريزونا، حمايت عمومي - نه تحقيقات علمي- کليد توسعه صنعت توليد آسفالت با استفاده از محصولات فرعي است.
پرژه آريزونا ارزشي معادل 34 ميليون دلار داشته و در همين سال به پايان خواهد رسيد. اين پروژه تقريباً 70 درصد (185 کيلومتر)آزادراه ناحيه فونيكس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولاني صداي ناشي از اصطکاک را در جاده کاهش دهد.
آسفالتِ داراي لاستيک تنها درصد بسيار کم و تقريباً بي‌اهميتي از درآمد صنعت ساختماني را به خود اختصاص مي‌دهد، اما بلشه مي‌گويد که با افزايش رغبت عمومي اين درصد افزايش خواهد يافت.
به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقيقات آسفالت لاستيک (JARRG)، که شامل مجموعه‌اي از توليد‌کنندگان تاير و شرکت‌هاي آسفالت‌سازي مي‌باشد، يک اتصال‌دهنده آسفالت بسيار ويسکوز را توسعه داده‌اند که از انبساط و پخش تايرهاي کهنه‌اي که به صورت بسيار ريز ساييده شده‌اند، توليد مي‌شود. اين اتصال دهنده
در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته مي‌شود.اين ماده مي‌تواند به عنوان يک ماده الاستيک مابين مواد متراکم ديگر عمل نموده و از اين طريق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومي به اين محصول بسيار خوب است.
بلشه مي‌گويد: ”افرادي که در صنعت آسفالت لاستيک درگير بوده‌اند، همواره سعي کرده‌اند که آن را به دليل ويژگي‌هاي مهندسي بسيار عالي‌اش به فروش برسانند. امّا بيش از هر چيز اين محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت اين قضيه، استقبال عمومي قرار دارد.“
وزارت حمل و نقل آريزونا (ADOT) سه سال پيش يک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استيشن در ناحيه آريزونا به کار برد. بلشه مي‌گويد كه به محض اتمام آسفالت اين بزرگراه، ADOT و مسئولين محلي سيل عظيمي از تلفن‌ها و ايميل‌ها را دريافت نمودند که از اشتياق مردم نسبت به اين جاده کم‌صداتر حکايت داشت.
البته همه چيز آسفالت لاستيک کامل نيست. اين مخلوط باعث ايجاد بخار و بو در فرآيند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازيافت بودن آن بحث وجود دارد. اين آسفالت نسبت به آسفالت‌هاي معمول بسيار گران‌تر بوده و آسفالت‌کاراني که تا به حال با اين ماده چسبناک کار نکرده‌اند، ممکن است در کار کردن با آن، که بايد در يک بازه دمايي معين انجام شود، دچار مشکل باشند.
ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومي درست باشد، اما روي ديگر سکه اين است که خواست استفاده‌کنندگان از جاده کم‌صدا‌تر و در عين حال داراي اثرات زيست‌محيطي کمتر، افزايش يافته است. اين امر باعث تمرکز بيشتر تحقيقات بر روي مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.
افزايش عمومي در ميزان حمل و نقل، بار بيشتر بر روي محور، و فشار بيشتر تاير بر روي جاده، تقاضا براي آسفالت‌هاي قوي‌تر وبادوام‌تر را افزايش مي‌دهد. حمل و نقل بيشتر به اين مفهوم نيز مي‌باشد که ايجاد مشکل در حمل و نقل براي تعميرات جاده‌اي مطلوب نيست و اين امر موجب ايجاد تقاضاي بيشتر براي تحقيق و توسعه مؤثر مي‌گردد.
به نقل از سایت:www.Nano.ir

معماری داخلی

•  معماری داخلی نقش عمده ای در كيفيت فضای ساختمان ايفا ميكند. نحوه چيدمان و تقسيم بندی فضا، جنسيت و رنگ پوشش سطوح ( كف، سقف و ديوارها ) ، نور پردازی، مبلـمان و مجموعه عوامل موثر ديگر تعيين كننده زيبايي و كار آمدی فضاهای داخلي هستند. امروزه تاثير معماری داخلی بر آرامش ( مجموعه هنجارهای عصبی ) ، راندمان ( در فضاهای اداری ) ، اثر بخشی ( در فضاهای تجاری ) بسيار بديهی و لازم به نظر ميرسد.
• زيبايی، طراحی مدرن و لحاظ استانداردهای عملكردی تاثير عمده ای بر بازدهی فضاهای كاری دارند. ويژگِی مبلمـان اداری بارويد، در پرداختن به اين شاخصه ها در تطابق با نيازهای داخلي است تا آثاری متفاوت و همطراز كيفيت بين المللی خود را به بازار عرضه كند.
• هدف طراحی داخلی عبارت است از بهبود كارکرد فیزیکی و روانی فضاهای داخلی ساختمان‎ها، جهت تسهیل انجام فعالیتهای روزمره زندگی در آنها. بدین‎ترتیب، فضا اصلی‎ترین عنصر طراحی داخلی به شمار می‎رود و حتی می‎توان از طراحی داخلی به فضاسازی داخلی نیز تعبیر نمود. طراحی داخلی در حقیقت با عنصر فضا آغاز می‎شود و در نهایت بایستی به ارتقای كیفیت فضا بیا‎نجامد. از این‎رو، كیفیت فضایی طرح یكی از پارامترها و معیارهای بسیار مهم در ارزش‎یابی پروژه‎های طراحی داخلی محسوب می‎شود.
  فضای داخلی معماری فضایی است ساخته‎شده به دست بشر كه در وهله اول وظیفه پناه دادن به انسان در مقابل عوامل طبیعی را دارد، یعنی قسمتی از فضای محیط بگونه‌ای محدود می‌شود كه به واسطه آن فضای داخلی پدید می‌آید. در نتیجه ورود به فضای داخلی معماری احساس محفوظ بودن، سرپناه داشتن و بسته بودن را در ما ایجاد می‎كند.
  ما از زمانی كه پای به عرصه هستی می‎نهیم، تا زمانی كه چشم از جهان فرو می‎بندیم، پیوسته خود را در فضاهای داخلی ساختمان‎ها می‎یابیم و بخش اعظم عمر ما در این فضاها سپری می‎شود. فضا همیشه وجود ما را احاطه كرده است و هر كاری كه ما در زندگی روزمره انجام می‎دهیم، احتیاج به فضا دارد. ما درون فضا به حركت و فعالیت می‎پردازیم، با همدیگر و با اشیاء پیرامون خود رابطه برقرار می‎كنیم، چیزهای اطراف خود را می‎بینیم، صداها را می‎شنویم و بوها را استشمام می‎كنیم. فضاهای داخلی ساختمان‎ها علاوه بر اینكه محیطی را ایجاد می‎كنند كه بسیاری از فعالیت‎های ما در آن صورت می‎گیرد، عامل روح‎بخشی به بنا نیز به شمار می‎روند. روی این اصل، کیفیت فضای داخلی از یک طرف تأثیر مستقیمی بر نحوه انجام فعالیتهای ما در آن دارد و از طرف دیگر نگرش، احوال و شخصیت ما را تحت تأثیر قرار می دهد.
  فضا ذاتاً ‎شكل خاص و قابل دركی ندارد، با این حال هنگامی كه عناصری در حوزه آن قرار گیرند، روابط چندگانه‎ای، هم بین فضا و عناصر و هم بین خود این عناصر، ایجاد می‎شود كه این روابط فضا را شكل می‎دهند و در نتیجه ما آن را درك می‎كنیم. این بدان معنی است كه فضا با وجود عناصر مادی و رابطه متقابل آنها با ما و با یكدیگر تعریف می‎شود و معنی پیدا می‎كند؛ حتی یك عنصر تنها قادر است از طریق فرم، اندازه و شكل خود فضایی را تحت‎الشعاع قرار داده و حوزه فضایی اطرافش را نظم بخشد.
  بدین‎ترتیب در تعریف فضا با دو مفهوم پایه‌ای سروكار داریم: فضا و عناصر تعریف‎كننده یا محدودكننده فضا، به عنوان مثال اگر جعبه‌ای را در نظر بگیریم، حجم خالی درون آن، فضا و دیواره‌های جعبه، عناصر تعریف‎كننده فضا محسوب می‌شوند. فضا قابل لمس نیست، ولی عناصر تعریف‎كننده و محدودكننده آن قابل لمس، اندازه‎گیری، معرفی و تركیب با یكدیگر هستند. در حقیقت فضا از طریق عناصر محدودكننده آن قابل شناسایی است و كیفیت و شخصیت آن تابع عناصر متشكله آن و چگونگی ارتباط و نظم حاكم بین این عناصر می‎باشد. به بیان دیگر، فرم، كیفیت و نحوه ارتباط عناصر تعریف‎كننده فضاست كه شخصیت یك فضا را می‌سازد و به آن شكل، بعد و مقیاس می‌بخشد و برای ما قابل درك می‎كند.
  عناصر هندسی تشكیل‎دهنده فرم یعنی نقطه، خط، صفحه و حجم می‎توانند با هم تركیب شوند و فضا را محدود و مشخص كنند. در مقیاس معماری، این عناصر به ستون‎ها، كف‎ها، دیوارها و سقف‎ها تبدیل می‎شوند. بدین‎ترتیب، فضای داخلی معماری به وسیله محدوده‌ای كه دارای عناصر افقی نظیر كف و سقف و عناصر عمودی نظیر ستون‎ها و دیوار‌ها می‌باشد، مشخص می‌گردد. به بیان دیگر، ستون‎ها، كف‎ها، دیوارها و سقف‎ها عناصر تعریف‎كننده فضای معماری هستند كه در كنار یكدیگر قرار می‎گیرند و با هم تركیب می‎شوند تا به بنا شكل ‎دهند، حدود مرز فیزیكی بنا را مشخص ‎و درون و بیرون آن را از یكدیگر جدا كنند و مرزهای فضای داخلی بنا را مشخص ‎و آن را از فضاهای داخلی اطراف و فضای خارج آن متمایز ‎سازند. «چارلز مور»، معمار آمریكایی، در این‎ خصوص می‌گوید: «وقتی از یك كف و یك سقف و چهار دیوار، یك اطاق ساخته می‌شود، در كنار این شش عنصر، عنصر هفتمی هم وجود دارد كه فضا است و این عنصر اثری بیش از عناصر فیزیكی دارد كه فضا توسط آنان ساخته شده است.» روی این اصل، فضای معماری با تركیب مناسب دیوارها، ستون‎ها، كف‎ها و سقف‎ها به هویت و كیفیت مورد نظر دست می‎یابد و محیطی مأنوس، مفید و قابل استفاده، زیبا و خوش‎آیند، و امن و مستحكم برای انجام كلیه فعالیت‎های زندگی در شرایط مختلف، فراهم می‎آورد. البته با اینكه سیستم ساختاری یك بنا (دیوارها، ستون‎ها، كف‎ها و سقف‎ها)، فرم و طرح اصلی فضاهای داخلی آن را تعیین می‎كند، لیكن، ساختار ـ اگر آن را به معنی انتخاب و آرایش عناصر طراحی داخلی در نظر بگیریم ـ در چنین فضاهایی در نهایت توسط عناصر طراحی داخلی شكل می‎گیرد، بدین‎ترتیب كه روابط قابل رؤیت این عناصر، فضای داخلی یك مكان را مشخص كرده و بدان نظم می‎بخشد. بر این اساس، طراحی داخلی نقش تأثیرگذار و قابل اعتنایی در تعریف و سازمان‎دهی فضاهای داخلی ساختمان‎ها و در نهایت ارتقای كیفیت كاركردی ـ زیبایی‎شناختی آنها ایفا می‎كند، نقشی كه بهره‎گیری از طراحی داخلی در ساخت‎وسازها را به ضرورتی اجتناب‎ناپذیر تبدیل می‎نماید.