Инновации стимулируют улучшения в строительной отрасли. За прошедшие годы они позволили добиться невероятных успехов в повышении эффективности и безопасности крупномасштабных проектов: влияние изобретений можно увидеть во всех секторах строительной отрасли, от программного обеспечения в области архитектуры до строительных машин. Но самые впечатляющие — это строительные материалы, которые позволяют воплощать футуристические проекты в реальность.
По теме: Carbon Zero: 10 углеродно-нейтральных зданий
Уже известно, что коноплю можно использовать в качестве недорогого низкоуглеродного способа армирования бетона, что пластик оказывается прочнее стали, а грибовидные колонны легко напечатать на 3D-принтере. Исследователи разрабатывают материалы, которые работают лучше и менее вредны для окружающей среды. В ближайшем будущем мы увидим строительство из природных субстанций, включая пеньку и мицелий, а также синтетических материалов вроде углеродного волокна и высококачественного пластика.
Облицовка из биопластика
Made of Air, немецкий стартап по производству экологически чистых материалов, использует одноименный запатентованный биопластик для поглощения загрязнений. Это нетоксичная субстанция, изготовленная из биоугля. Похожий на древесный уголь материал представляет собой почти чистый углерод и производится путем сжигания биомассы, например, древесных обрезков и вторичных сельскохозяйственных материалов (процесс идет без доступа кислорода). Далее биоуголь смешивается со связующим из сахарного тростника, и получается материал, который можно плавить и формовать, как обычный термопластик. Используя биопластик в качестве строительного материала, стартап планирует к 2050 году не допускать попадания в атмосферу до гигатонны углекислого газа в год.
Алюминиевые панели Alusion
Панели Alusion являются одними из самых инновационных материалов в строительной сфере. Они представляют собой форму облицовки, изготовленную из стабилизированной алюминиевой пены. Они прочные и легкие, как металлические губки, пожаробезопасные, звуконепроницаемые и простые в установке. Обычно их используют в качестве стеновых панелях, потолках, светильниках и напольных покрытиях.
Мицелий, напечатанный на 3D-принтере
Лондонская компания Blast Studio разработала метод 3D-печати с применением мицелия и использовала его для формирования опоры. Колонна была построена путем смешивания мицелия с исходным сырьем из использованных кофейных чашек, собранных по всему Лондону. Заготовленное сырье подается в изготовленный на заказ экструдер, работающий при низкой температуре, — он аналогичен тому, который используется для 3D-печати глиной. После печати в форме мицелий поглощает бумажные стаканчики и разрастается, захватывая всю опору. При этом он дополнительно производит грибы, которые можно сорвать и съесть.
Светогенерирующий цемент
Оказывается, цемент может поглощать солнечный свет днем и излучать свет ночью. В настоящее время светогенерирующий цемент бывает двух цветов, синий и зеленый. Этот материал можно использовать на парковках, в бассейнах и на тротуарах.
Конопляная арматура
Конопляная арматура разрабатывается в Политехническом институте Ренсселера в США. Оказывается, конопля — одно из самых поглощающих углерод растений в мире. Надеются, что оно станет недорогой низкоуглеродистой альтернативой стандартной стальной арматуре и также позволит избежать проблемы коррозии, продлевая срок службы бетонных конструкций.
Самовосстанавливающийся бетон
Это инновационный тип бетона, который имитирует свойства самовосстановления человеческого тела. Считается, что это могло бы быть прорывом в строительной сфере. Материал позволит создавать конструкции, не беспокоясь об их интенсивном обслуживании и повреждении. Самовосстанавливающийся бетон получают путем смешивания клеящих свойств и заживляющих агентов или бактерий в бетонной смеси. Подобные свойства бетона увеличивают срок его службы и снижают затраты на ремонт. Он может стать замечательным материалом для тротуаров и паркингов. Пока эта технология еще находится на стадии исследования.
3D-графен
Графен представляет собой единый атомный слой атомов углерода, организованных в гексагональную решетку. Когда листы графена аккуратно укладываются друг на друга, они образуют трехмерную форму. Этот инновационный строительный материал в десять раз прочнее стали при плотности всего 5%. Из 3D-графена создаются цилиндрические конструкции для поддержки небоскребов и других высоких зданий.
Бетон, армированный карбоном
Этот недавно разработанный тип бетона усилен нитями из углеродного волокна, поэтому для конструкции той же прочности требуется гораздо меньше самого бетона. Его созданием занимались исследователи из Технического университета Дрездена. По новой технологии уже построено первое здание «Куб», за его возведение была ответственна немецкая архитектурная фирма Henn — и в нем стена и потолок больше не являются отдельными компонентами, а функционально сливаются друг с другом как органический континуум. Углеродный бетон можно использовать не только для укрепления или ремонта мостов или сооружений. Он дает возможность новых способов строительства: материал позволяет выполнять внутренние стены зданий из панелей толщиной всего в несколько сантиметров, что обеспечивает стройную и легкую эстетику всего проекта. Таким образом, потенциальные области применения распространяются на весь спектр строительной техники — будь то реконструкция или новое строительство. В настоящее время исследователи изучают способы создания углеродных волокон из лигнина (а не из нефти), распространенного вещества растительного происхождения, которое является побочным продуктом бумажной промышленности. Предсказывается, что углеродные волокна на биологической основе пока не смогут заменить волокна на нефтяной основе, поскольку они еще не обладают такими же характеристиками.
Прозрачная древесина
Прозрачная древесина — революционное изобретение в строительной сфере. Он имеет такую же прочность, как пиломатериалы, но легче. Этот передовой материал изготавливается путем прессования и обработки полимерами тонких древесных полос. Прозрачное дерево — отличная альтернатива стеклу и пластику. Оно не разбивается при ударе и прочнее стекла. Оно устраняет блики и помогает поддерживать постоянную температуру в здании. Этот материал также снижает энергопотребление за счет минимизации потребности в искусственном освещении. Обычно это крыша и стены.
Биокирпичи из люфы
Эти биокирпичи, разработанные исследователями из Индийской школы дизайна и инноваций в Мумбаи, состоят из почвы, цемента, древесного угля и органических волокон люфы, более известной как люфа, растения, которое обычно используется для изготовления губок для ванн.
Ключевое отличие от обычных кирпичей — воздух. Поскольку блоки содержат больше воздушных карманов, чем стандартные, что делает их в 20 раз более пористыми. Эти воздушные пузыри, созданные естественными промежутками в волокнистой сетке люфы, важны для растений и потому, что они позволяют кирпичам укрывать жизнь животных и растений.
