Payamvdn/NorthPersian_fa_wiki huggingface dataset:
اس ماکرو تغییر داد. خواص بنیادین مواد نظیر استحکام، نسبت سطح به جرم، رساناییو الاستیسیته می توانند طوری طراحی شوند که مصالح متفاوت و مهیجی را خلق کرد. دیدن جهان اتم به معنای عادی کلمه میسر نیست، چون خواص آن کوچکتر از طول موج نور قابل دیدن است. اما با ساخت میکروسکوپ در سال ۱۹۸۱ توسط پژوهشگرانشرکت آی بی ام، این امکان به دانشمندان داده شد که برای اولین بار اتم ها، مولکول ها و پستی و بلندی ها در مقایس جهان نانو را ببینند. نانو. نانو، که برای تعیین یک میلیاردم یا ۱۰ یک کمیت استفاده می شود برابر است با یک میلیاردم متر که این اندازه تقریباً معادل نصف ضخامت یک مولکول دی ان ا است. مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن (طول، عرض، ضخامت) زیر صد نانو متر باشد تعریف شده اند. انتظار می رود که نانوتکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلاینده ها، محیط زیستی سالم تر را فراهم کند. برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتکنولوژی، مصرف جهانی انرژی را تا ۱۰ درصد کاهش داده، باعث صرفه جویی سالانه ۱۰۰ میلیارد دلار و همچنین کاهش آلودگی هوا به میزان ۲۰۰ میلیون
تن کربن شود. همچنین با وجود آنکه بیش از ۷۰ درصد از سطح زمین با آب پوشیده شده است، تنها کمتر از ۳ درصد از آن آب شیرین است. از این مقدار ۷۹ درصد به قله های یخی و ۲۰ درصد به آب های زیرزمینی تعلق دارد و تنها ۱ درصد آن شامل دریاچه ها و چاه ها است که به راحتی به دست می آید که فناوری نانو تحول بخش های مختلف صنعت آب نظیر ساخت سدها، حفاظت خطوط لوله آب، تصفیه آب، پساب و شیرین سازی آب را در بر می گیرد. پایایی به مثابه ضریب هوشی. یک ساختمان هوشمند، ساختمانیست که خود فکر می کند و با سنجیدن نیازهایش، در جهت رفع آن گام برمیدارد؛ همچنین ضمن بررسی و درک وضعیت خود و برآورد میزان سالم بودن، در صورت نیاز، تعمیرات لازم را به عمل می آورد. نانوساختارها تلاش بی وقفه طراحان و معماران برای رسیدن به فرم های جدید، سازگار با محیط و عملکردگرا را به نتیجه می رسانند. این یک رؤیای علمی- تخیلی نیست، زیرا علم نانو خیلی سریع تر از یک واقعیت رخ خواهد داد... معماری سنتی، وابسته و محدود به چند عامل مهم است: نیروهای طبیعی، فرهنگ بشری و نیازهای طبیعی وی. اما این مباحث در معماری مدرن، و با استفاده از فناوری نانو قابل رفع خواهند بود. بدین ترتیب که: نی
روهای طبیعی که روزگاری مایه وحشت انسان بودند، عاملی هستند که وی انرژی مورد نیاز زندگی خود را از آن ها تأمین خواهد کرد.زلزلهو نیروهای مکانیکیو مخرب، می تواند در ساختمان ذخیره شود؛ همانطور که انرژی جنبشی، در یک فنر بصورتپتانسیل آن درمی آید، زلزله یا حرکت جانبی ساختمان، به طور نمونه در پیزوالکتریک ها ذخیره گشته و در ساختمان استفاده می شود. هم چنین مصالح جدید، دیگر در مقابل زلزله پایایی نخواهند کرد، بلکه با آن هماهنگ می شوند. مواد نورتاب لومینسانسانرژی وارده را در طول موج های قابل رویت بازتاب می دهند و انرژی باد در ساختمان های بلند، نه تنها نگرانی در پی ندارد بلکه انجام تهویهٔ هوا را به عهده خواهد داشت. آئروژل های متخلخلی که امروزه به عنوان عایق در ساختمان ها استفاده می شود تنها نمونه ای آغازین از توانایی نانوکریستال های سنتز شده از طریق تکنیک سل-ژل محسوب می شوند که نقشی فراگیر در جهت مباحث پایایی و زیست محیطی بر عهده خواهند گرفت؛ همچنین نقشی دیگر از آن ها در شیشه های هوشمند است که در هنگام تابش شدید نور آفتاب تیره و مات می شوند و هنگام تابش ضعیفتر شیشه ها روشن تر می شوند. بدیهی است این مکانیزم ساده تحولی عظیم در
بهینه سازی و پایایی شرایط آسایش ایجاد کرده و همچنان خواهد کرد. نور خورشید، این منبع گرما و روشنائی، دیگر طراح را به فکر نخواهد داشت که بر اساس نورگیری ساختمان، فضاها را چیدمان کند؛ بلکه وی را آزاد خواهد گذاشت تا علاوه بر طرح آزاد، نیازی به سیستم برق رسانی نداشته باشد. یکی از جالبترین دسته های مواد هوشمند که بسیار هم مورد توجه قرار می گیرد مواد با قابلیت تغییر رنگ (کرومیک) نام دارد. این مواد را می توان در دسته های زیر تقسیم بندی کرد: نکته ای که باید در این زمینه دقت کنیم این است که در واقع تغییر رنگی که از آن نام می بریم در واقع تغییر خصوصیات نوری این مواد مانند ضریب جذب، قابلیت بازتاب یا شکست است. در واقع چیزی که ما از رنگ می دانیم به منبع نور و طبیعت چشممان مربوط است و این تغییر رنگ در اثر یک تغییر ساختار در این مواد است. فناوری نانو از طریق نانوتیوب های نیمه هادی، نانووایرها، یا نانوذرات قرار داده شده در یک پلاستیک رسانا، سلول های خورشیدی برایمان می سازد که ما را به بیشترین مرز پایایی اقتصادی (از طریق کاهش وزن، ضخامت و در نهایت هزینه تولید) و زیست اقلیمی(استفاده از منابع انرژی پاک و غیرآلاینده) سوق می دهد.
شرکت نانو سولار.سلول های خورشیدیی ساخته است که در آن ها لایه های سلول های خورشیدی به راحتی روی سطوح مختلف اسپری یا چاپ می شوند. شرکت کونارکا همچنین فرایندی برای ساخت پارچه هایی که به صورت سلول های خورشیدی کار می کنند ارائه داده است؛ و رویکرد دیگری که قادر خواهد بود شیشه های شفاف چند منظوره ای ارائه دهد که حامل سلول های خورشیدی نیز می باشند. بازسازی، بازیافت، باز پایایی. نانو تکنولوژی تنها، فناوری خلق فضاهای جدید و خارق العاده نیست، بلکه تفکر پیشین بشر را نیز ترمیم و دوباره عرضه خواهد کرد. هر ساختمان باید به گونه ای طراحی شود که استفاده از منابع جدید را به حداقل برساند و در پایان عمر مفید خود، منبعی برای ایجاد سازه های دیگر به وجود بیاورد. اغلب منابع موجود در جهان در محیط مصنوع فعلی به کار گرفته شده اند و ترمیم و ارتقاء وضعیت ساختمان های فعلی برای کاهش اثرات زیست محیطی، امری ست که از اهمیتی برابر با خلق سازه های جدید برخوردار است. این استفاده مجدد می تواند در مسیر استفاده از مصالح بازیافت شده شکل بگیرد، بازیافت ساختمان ها و عناصر درون آن بخشی از تاریخ معماری است. فرض کنید دوباره بتوانید در اکروپلیس، کلوسئوم ی
ا تخت جمشید قدم بزنید و فضاها را به همان صورتی که ساخته شده و قابل استفاده بودند، لمس کنید. در اغلب مواردی که دسترسی به منابع جدید به حداقل می رسد، روش هایی کشف می شوند که با آن ها می توان ساختمان هایی که برای یک منظور ساخته شده اند را برای مقاصد دیگر نیز بکار برد؛ با این حال بعضی تغییرهای ضروری می توانند باعث تغییر شکل اصلی سازه یا ساختمان شوند. نانوتکمی تواند با تغییر مصالح، تغییر کاربری و در نتیجه تغییر فضا را شامل شود. می توان با فناوری نانو عمر کلیسای جامع میلان وگنبد برونلسکیرا تضمین نمود و برج کج پیزا را صاف کرد.پوشش های نانویی ونانو روبات هااز ساده ترین نتیجه های نانو هستند که می توانند درک کنند یا به محیط اطرافشان واکنش نشان دهند. متریال هایی که در برابر حرکت، تغییراتی در آن ها رخ می دهد؛ حسگرهایی که روز به روز کوچکتر می شوند ونانو کامپوزیت هایی که خودشان را ترمیم می کنند. بازسازی، اصلاحات و تعمیرات مواد و مصالح در سطح اتمی به طور موضعی و محلی دغدغه همیشگی جامعه مهندسی بوده است. پیشرفت های لیزری و نانوتیوب های نیروی اتمی می توانند برای عرضه و فراهم سازی انرژی به طور مکانی و موضعی مورد استفاده قرار گی
رند تا اتم ها را قادر سازند که به عقب برگردند و در جاهای درست خود و با انرژی کمتر در موقعیت های خود قرار بگیرند. این امکان وجود دارد تا نانو وصله ها (نانو تکه ها) یا نانوذرات مورد استفاده قرار گیرند تا داخل آن ها پر شود یا به آن ها بخیه زده شوند. با ورود مصالح جدید به تکنولوژی ساختمان، سازه هایی خواهیم داشت که تحت تأثیر تغییر آرایش (خودآرایی) اتم ها در مقیاس نانو، معایبی چون خورندگی های شیمیاییدر آن ها مفهومی نخواهد داشت؛ بنابراین پدیده هایی نظیر باران های اسیدی، مکانیزم های شیمیایی حین اجرا و ساخت و دمای هوا دیگر به عنوان عوامل مخرب و محدودکننده مطرح نخواهند بود. نتیجه. نانو تکنولوژی یا کاربرد فناوری در مقیاس یک میلیونیم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است که در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی توان یافت. پیشرفت های پرشتابی که در این عرصه به وقوع می پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستیابی به توانایی های بی بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه ای که در آینده ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت هایی بنیادین با
جهان مالوف آدمی در گذشته خواهد داشت. در عصر پسامدرن و دنیای در حال توسعه مبتنی بر فناوری، انرژی و دست یابی به منابع نامحدود و پاک در جهت حفظ و پایایی این گهواره خاکی از بزرگ ترین چالش های بر سر راه جوامع بشری، سازمان های محافظ محیط زیست و دولت ها است. این امر نشانگر این است که تمام گروه های علمی، صنعتی، اجتماعی و فرهنگی موظف هستند تا با آگاه سازی، تبیین و تعیین راهکارها و روش های جوابگو برای اصلاح رویکردهای مصرف انرژی و در نهایت رسیدن به خواسته و هدف فعلی بشر یعنی پایایی محیط زیست این کره خاکی گام بردارند. فناوری نانو می تواند پاسخ مناسبی برای این امر خطیر باشد. با استفاده از این فناوری می توانیم منابع مختلفی، از نانو سلول های خورشیدیگرفته تا سلول های سوخت هیدروژنیو باتری های نانویی - که می توانند تا پنج برابر قوی تر، ده برابر مؤثرتر و میلیون ها بار فشرده تر و بهتر عمل کنند را در اختیار داشته باشیم. فراورده ها و محصولات نانو تکنولوژی می توانند در عرض چند روز طراحی و در عرض چند ساعت به نقاط مختلف دنیا توزیع شوند و این قابلیت وجود دارد که این محصولات را از پیش طراحی کرد. نانوسرامیک های ضد باکتری و خود تمیز شون
ده که در پوشش های نهایی به صورت لعاب مورد استفاده قرار می گیرند و در استحکام بخشیدن نیز بسیار مؤثر هستند؛ چوب های کاملاً نسوز که از نظر عایق صدا (آکوستیک) و حرارتی بسیار قوی تر از چوب های فعلی می باشند و در عین حال از نظر ظاهری هیچ تفاوتی نمی کنند؛ شیشه های نازک، عایق، با مقاومت و سختی بسیار بالا و هوشمند در مقابل تغییرات جوی؛بتنهای با انعطاف پذیری بالا، سبک تر و محکم تر و در عین حال عایق در برابر آب و رطوبت و عبور دهنده نور طبیعی؛ و فولادهای مقاوم در برابر پوسیدگی و خوردگی و ... ؛ که تمامی این پدیده ها تنها چشم اندازهایی نزدیک و در دسترس از این فناوری را نمایان می کنند. نانو الیاف های کربنی،لیفچه هاو دیگرنانومتریال ها، دیوارها و بام هایی را برای ما می سازند که از کاغذهای نازک نامرئی پوشیده شده است و با خواص الکتریکی متنوع خود درتعامل بانانوسنسورها و کوانتومدات ها بر جاذبه غلبه خواهند کرد؛ نانو تراشه هایی که مانند یک ابررسانای کوچک، همه اطلاعات را از خود عبور می دهند یا در خود ذخیره می کنند. فناوری نانو به ما این قدرت را می دهد تا بتوانیم دیوارهای ضد سایش، ضد حریق و سطوح ضد انعکاس و هم چنین کف ضد لغزش اجرا کن
یم. مصالحی با سختی الماس و شکل پذیری پلاستیک و نازکتر از یک صفحه کاغذ که مسلماً با قابلیت های نوین خود، معماران دیگر محدود نخواهند بود و فکر اجرای طرح، ایده آن ها را محدود نخواهد کرد. بوسیله روش رسوب گذاری الکتریکیو در نتیجه داشتن پنجره های الکتروکرمیکحاوی نوار جذبی نوری می توان گرما را پراکنده کرده و خواص را بسته به محیط تغییر دهیم. با مصالحی که توانایی تغییر و تطبیق چگالی، شکل، رنگ، حجم و حالت را با محیط دارند، زمان و مکانی که بر شئ معماری مرتبط است - یعنی تاریخ و اصالت معماری - ثابت نخواهد ماند و با تغییر محیط اطراف در هر زمان و مکانی متحول خواهند شد. در نتیجه فناوری نانو در عصر تله پورتیشن منجر به پیدایش مگاپولیس ها و فضاهای مجازی خواهد شد که در آن ها جوامع بشری تبدیل به محیط هایی کاملاً برنامه ریزی شده خواهند شد. شهرهایی که دیگر نیازی به کابل های برق و لوله های توزیع گاز نخواهند داشت و هر بنا خود یک منبع انرژی خواهد بود در چنین جامعه ای تمامی مجموعه های روباتیک به گونه ای برنامه ریزی و طراحی می شوند که از هر نظر اعم از فرم، رنگ، بافت، چگالی و غلظت قابل تغییر و برنامه ریزی بوده، با یکدیگر و با انسان ها در
ارتباط و کنش متقابل قرار می گیرند. رفتار سازه ها و ساختمان ها کاملاً عملکردگرا و زمینه گرا می شوند. آن ها قادر خواهند بود که با انواع دما، جریان های هوا، مصرف انرژی و دیگر شرایط اقلیمی، زمین شناسی و ... هوشمندانه وفق داده شوند. تمام این شرایط نیز توسط برنامه ریزان طراحی به صورت داده های خام به ساختمان و سازه های آن داده می شود تا در صورت مواجهه با تغییر هر عامل مؤثر بر شرایط زندگی انسان، در جهت رسیدن به محدوده آسایش او، با محیط سازگار شود. اما این جا یک سؤال مطرح می شود که "نانو ساختارها چه می خواهد باشد؟" معماران معتقدند که ساختمان ها با آن ها صحبت می کنند و نیازها و نقاط ضعف خود را به آن ها می گویند. ولی اگر ساختمان ها دارای هوش مصنوعی باشند، معمار چه وظیفه ای در قبال این ساختمان های هوشمند خواهند داشت؟ فضاهای آینده ممکن است هیچ شباهتی به ابنیه قرن حاضر نداشته باشندو مصالح آن ها گامی فراتر از مصالح کنونی می باشند، زیرا که معیارهای محدودکننده آن نقشی در ساختمان های آینده نخواهد داشت. زمان ساخت و ساز در حال حاضر طولانی بوده که به مرور زمان کاهش خواهد یافت. واضح است که دستاوردهای فناوری نانو صنایع آینده را رق
م خواهد زد. تغییر و تحولات در عرصه معماری، نقش پررنگ این فناوری را نشان می دهد. فناوری نانو نویدبخش فرم های جدید، عملکردهای تازه و ارتباط نوین بین مردم، ساختمان و محیط است. نقش و عملکرد معماران در این شرایط، از بخش طراحی فراتر رفته و به شناسایی و چگونگی عملکرد سیستم ها –تحت اختیار کاربران آنها- سوق داده خواهد شد. زمانی که جوامع بشری به نقطه ای برسند که محیط پیرامون آن کاملاً تحت فرمان انسان قرار گرفته، در این صورت فعالیت یک معمار شکل کاملاً متفاوت از آنچه امروزه شاهد آن می باشیم به خود خواهد گرفت. آرشیتکت ها به اقتضای حرفه شان، مشاوران بسیار خوبی می باشند و در کار گروهی عملکردی عالی دارند؛ و به همان صورتی که از گذشته تاکنون با صنعت گران و تولیدکنندگان همکاری و مشارکت داشته اند، این همکاری در آینده نیز به همین صورت تداوم خواهد یافت. با این تفاوت که اساس این تولیدات در آینده تولیدات مولکولی خواهد بود. وجود محصولات نیمه رسانایی نظیر کوانتوم دات ها و چشمه های کوانتومی، پیش برنده مسایل زیست محیطی و اکو سیستم ها خواهند بود. منابع انرژی پایدار و تجدید شدنی گسترش خواهند یافت. فقدان شبکه های انرژی با مطرح شدن انرژی ها
ی برتر و انرژی پاک برطرف خواهد شد. فناوری نانو در حال حاضر پیشرفته ترین فناوری بشر است و اهمیت آن از نیروهای برتر هم به مراتب بیشتر است. دانشجویان دانشگاه ایالتی بال با همکاری موسسهفناوری ایلینویزساختمان هایی را طراحی می کنند که در آن ها از نانومواد استفاده می شود. انتظار می رود این ساختمان ها طی ۲۰ سال آینده به طور انبوه ساخته شوند. این ساختمان ها در برگیرنده قطعات مبتنی بر ساختار نانولوله های کربنی، روشنایی مبتنی بر نقاط کوانتومی و نانوسنسورهایی است که به همراه هم ساختمان هایی مستحکم تر، هوشمندتر و حساس تر نسبت به محیط را ایجاد خواهند کرد. در پروژه این دانشجویان قطعات مبتنی بر نانولوله ها، ساخت دیوارهای شفاف و مقاوم در برابر فشار، بدون نیاز به ستون و حایل را ممکن می کنند. به گزارش ایسنا با استفاده از نقاط کوانتومی می توان دیوارها و سقف های روشن یا با رنگ متغیر از طریق زدن یک کلید، ساخت. نانوسنسورها در عناصر ساختمان محیط هوشمندی را ایجاد می کنند که در آن ساختمان ها دائماً با محیط خود منطبق می شوند. فناوری نانو در صنایع ساختمان هم نقش بسزایی دارد، در این راستا بیشترین سهم را صنایع فولاد، شیشه وبتن ایفا می کنن
د. کاربرد نانو ذرات در صنعت ساختمان که مهم ترین آن هانانولوله های کربنیودی اکسید تیتانیومهستند، عموماً" در سازه های اصلی باعث افزایش خواص مکانیکی نمونه ها شده و در بخش نازک کاری نیز کاربرد نانو پوشش ها در نمای داخلی وخارجی ساختمان ها نیز از اهمیت ویژه ای برخورداراست. نانو پوشش های ساختمان ضمن اینکه باعث دفع آب شده وجذب کثیفی را به حداقل می رسانند، نمای ساختمان را در مقابل اشعه یو وی مقاوم می سازند. ایننانو پوشش هادر سطوحی از جمله؛ سیمان، آجر، سفال، سنگ معمولی، کاشی، مرمر، چوب، سرامیک، شیشه، فولاد وبتن به کار می روند. ساخت بتن تقویت شده، خود تعمیرکننده و خود تمیز شونده، شیشه های خود تمیز شونده، مقاوم در برابر آتش وکنترل کننده انرژی و در نتیجه صرفه جویی درمصرف انرژی، استفاده از رنگ های حاصل ازعلم نانوکه باعث عدم نفوذ باکتری ها به ساختمان های اداری، مسکونی، بیمارستان هاوغیره شده و به آنهاعمری طولانی، محیطی عاری از باکتری و ماهیتی غیرقابل کثیف شدن وفرسودگی می بخشند نیز از دیگر کاربردهای مهم فناوری نانو در صنعت ساختمان است. بدین ترتیب به راحتی می توان تشخیص داد که ما با دنیای تازه ای به نام فناوری نانو روبروهستیم.
متخصصان علم نانو بر این باورند که بعد از تولید ماشین های بخار، موتور و توسعه Iای تی، فناوری این علم افق های تازه ای را به دنیای انسان ها بازخواهد کرد. فناوری نانو، قادراست مواد را تا اندازه ای کوچک کند که با دوباره سازی آن ها بتوان مواد وفناوری های جدیدی را به دنیا عرضه نمود. برای مثال، گل رسوسرامیک را می توان به ابعاد نانو درآورده و به صورت پودر با نانو پلیمرها مخلوط کرده و در محیطی خنثی مصالحی سخت ومقاوم را که نمونه آن تا به حال دیده نشده به وجود آورد. فناوری نانو وپوشش های ساختمانی. نانو پوشش های ساختمان درسطوح داخلی وخارجی ساختمان ها ازجمله: سطوح شیشه ای، پلاستیکی، چوبی، فولادی، سنگی، آجری، کاشی، سرامیکی، سیمانی و بتنی و... استفاده می شوند. در این سطوح (سطوح هوشمند) که عموماً" فوق آبدوست یا فوق آبگریزهستند واکنش ها بر روی سطح صورت می گیرد. لازم به ذکر است که نانوپوشش ها ساختمان آنتی باکتریال بوده و برای سلامتی انسان بی ضررهستند. نانو پوشش های سنگ و چوب. این نانوپوشش های آنتی باکتریال، مقاوم در برابر آب، هوا،مواد ارگانیکیوغیرارگانیکیهستند و یکی از پوشش های اصلی صنعت ساختمان به شمار می روند. نانو پوشش های
سنگ وچوب ترکیباتی هستند که ضمن حفظ ظاهر اصلی سطح باعث عدم ایجاد چسبندگی در سطح شده و آب، چربی وسایرو آلودگی ها را از سطح دفع می کنند. ضمناً" نانو پوشش های سنگ وچوب برای سطوح سنگی نفوذ پذیرکه خاصیت مکندگی دارند نیز موارد استفاده بسیاری دارند. ترکیبات این نانو پوشش ها معمولاً" شامل الماس، نقره، شیشه و سرامیک می باشند و با توجه به موارد مصرف ممکن است متفاوت باشند، اما در اکثرآن ها فاز حامل آب والکل است وذرات آن ها تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد مقاوم هستند. مزیت ها. پوشش سطوح منفذ دار، حفظ تنفس سطوح، حفظ سطوح در برابرعوامل محیطی، امکان تمیز شدن لک ها ازجمله؛ چربی ها وروغن ها با آّب، جلوگیری از ایجاد کپک، جلبک و مشابه آن ها و محافظت سطوح ازتاثیرنم وکثیفی ها. موارد مصرف. نانوپوشش های سنگ وچوب، علاوه بر استفاده در سطوح چوبی معمولی برای سطوح چوبی جلادار وسطوح چوبی رنگ شده هم مورد استفاده قرارمی گیرند. درسطوح چوبی جلادارسه ماه پس ازاعمال جلا مورد استفاده قرارمی گیرند و برای سطوح چوبی رنگ شده ازنانوپوشش های چند منظوره استفاده می شود. سیمان های الیافی:ساختمان هایی که با سیمان های الیافیساخته می شوند پس از مدتی به منبع لکه وکثیف
ی تبدیل می شوند. سیمان استفاده شده درنمای ساختمان ها، کثیفی هاوکپک ها رامکیده وباتاثیر نورخورشید آن ها رابخوبی درداخل ماتریس جایگزین می کند و دورکردن این لکه ها وکثیفی ها کار بسیار مشکلی است. استفاده ازنانوپوشش های سنگوچوب درنمای ساختمان باعث عدم نفوذ کثیفی ها، باکتری ها و غیره به داخل ماتریس می شوند وظاهر اولیه نما را به خوبی حفظ می نمایند. درخت های بزرگ اطراف ساختمان ها با به جا گذاشتن آثار خود بر روی سطوح ساختمان ها باعث می شوند نمای ساختمان ها به مرور زمان رنگ سبز درختان را به خود گرفته و برای تمیز کردن آن ها می بایست ازابزارتمیزکننده بافشارهای قوی استفاده شود، اما این عمل نیز باعث می شود پس از چند ماه در سطح ساختمان چسبندگی بیشتری ایجاد شود و سریع تر وراحت تراز قبل کثیفی ها را به خود جذب کنند در این گونه موارد نیز استفاده از با نانوپوشش های سنگ وچوب ضروری به نظر می رسد. بتن گازیوماسه سنگ هایی که ساختار سفید رنگی دارند واغلب در آتلیه ها و ایوان هابه کار می روند، کثیفی ها وچربی ها را جذب کرده وظاهر آن ها خیلی سریع به صورت نامطلوبی تغییرمی کند. در این شرایط استفاده ازتمیزکننده های بافشار بسیار قوی نیز کارسا
ز ناست. اما در صورت استفاده از نانو پوشش های سنگ وچوب درحالی که به سطح اجازه تنفس داده می شود، باعث عدم نفوذ مواد به سطح می شوند، بدین ترتیب رنگ وساختار اصلی سطح حفظ می شود. استفاده ازنانوپوششهای سنگ وچوب باعث می شوند ساختمان ها همراه با باغچه ها و مجسمه های اطراف آن ها از تأثیرات محیطی محفوظ مانده و به مرورزمان در رنگ آن ها تغییری ایجاد نشود. نانو پوشش های شیشه در صنایع ساختمان واتومبیل بیشترین کاربرد را دارند، در ادامه به برخی ازکاربردهای آن ها در صنایع ساختمانی اشاره شده است. این نوع نانو پوشش ها، باضخامت چند نانومتر در سطح شیشه یک فیلم آب دوست تشکیل می دهند، سطح هیدروفیل آن ها از تأثیر نور خورشید یک فوتوکاتالیستتشکیل داده و آب جمع شده در سطح، در مقابل نیروی جاذبه زمین میزان آب/هوارا بر روی خود افزایش داده وبدین ترتیب آب جمع شده در سطح تماماً" پخش شده وبخودی خود امکان تمیز شدن رابوجود می آورد. نانوپوشش های استفاده شده بر روی شیشه پس از شش هفته خاصیت خود تمیزشوندگی را از خود نشان می دهند. بنا به گفته متخصصین نانوذرات موجود در این نانو پوشش ها دارای دو خاصیت است؛ یکی از آن ها فوق العاده هیدروفیل بودن آن است،
دیگر آن که دارای خاصیت ضدعفونی کنندگی است، زیراقادربه شکستن وتجزیه آلاینده های آلی است. این تأثیرپس ازگذشت چند هفته در شیشه ایجاد می شود، زیرا تیتانیوم دی اکساید باید در داخل ماتریس شیشه جایگزین شده، و شیشه ها را از کثیفی های موجود رها کرده و سپس کثیفی های محیط را به صورت کاتالیتیک تجزیه نموده و از بین ببرد. خاصیت پخش شوندگی مساوی آب در سطح باعث می شود بدون اینکه لکه ای باقی بماند سطح ازکثیفی هاعاری شود. این نوع شیشه ها ضمن دارابودن تنوع دررنگ وسایر خصوصیات، قادرند باکاهش شدید امواج ماوراء بنفش ومادون قرمز عبوری وتنظیم عبور نورمرئی، در زمستان تا ۸۵درصد و در تابستان تا ۸۰درصد از هدر رفتن انرژی داخل ساختمان جلوگیری کرده و در صرفه جوئی مصرف انرژی، نقش بسزائی داشته باشند. شیشه های محافظ دربرابر آتش نیز یکی دیگراز دستاوردهای فناوری نانو است. این محصول از طریق قراردادن یک لایه شفاف محتوای نانو ذرات سیلیس (SiO2) درمیان دو صفحه شیشه ای ساخته می شود که در هنگام گرم شدن شیشه این لایه شفاف تبدیل به محافظی سخت، تیره ومقاوم دربرابر آتش می شود. تحقیقات بسیاری در زمینه بکارگیری فناوری نانو درساختمان بتن در حال انجام است به
منظور درک این مطلب در سطح علم پایه از فناوری هایی مانند؛ میکروسکپ ها که برای مطالعه در مقیاس نانو ساخته شده اند استفاده می شود با استفاده از نانوذرات سیلیس می توان میزان تراکم ذرات را در بتن افزایش داده که این به افزایش چگالی میکرو ونانوساختارهای تشکیل دهنده بتن و در نتیجه ویژگی های مکانیکی می انجامد. افزودن نانوذرات سیلیس به مواد بر مبنای سیمان هم موجب کنترل تجزیه شیمیایی ناشی از (کلسیم- سیلیکات - هیدرات)، که در اثر نشست کلسیم در آب رخ می دهد، ونیز جلوگیری از نفوذ آب به داخل بتن می شود که هردوی این موارد دوام بتن را افزایش می دهند. تحقیقات گسترده ای در خصوص کاربردهاینانولوله های کربنیدر حال انجام است وتاکنون خواص قابل ملاحظه ای از آن ها کشف شده است؛ برای مثال باوجود اینکه چگالی آن ها یک ششم چگالی فولاد است،مدول یانگآنهاپنج برابر واستحکام آن ها هشت برابر فولاد است. درصورت افزودن نیم الی یک درصد وزنی از این نانولوله ها به ماتریس بتن خواص نمونه ها به طور قابل توجهی بهبود می یابد. (نانولوله ها ی کربنی به صورت های تک جداره ویاچند جداره مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از انواع نانوذرات درچسب های مختلف ونحوه تأثی
ر آن ها بر روی ویژگی های کلیدی مرتبط با فرسایش بتن؛ مانند ممانعت ازانتقال یون های کلر، مقاومت دربرابر دی اکسید کربن، پخش بخار آب، جذب آب وعمق نفوذ هدایت می شوند. نوعی حلال متشکل از رزین اپوکسی باوزن ملکولی پایین ونانوذرات رس، نتایج امیدوارکننده ای را در این زمینه نشان داده است. درصورت اضافه نمودن نانوذرات اکسید آهن به ماتریس بتن علاوه بر افزایش مقاومت بتن، پایش سطوح تنش بتن را از طریق اندازه گیری مقاومت الکتریکی برشی امکان پذیر می سازد. نانوذرات دی اکسید تیتانیوم:نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم هم برای بهبود ویژگی های بتن در نمای ساختمان ها به عنوان پوشش بازتاب کننده مورد استفاده قرار می گیرد. این نانو ذرات از طریق واکنش های فوتوکاتالیستی قوی قادر به شکستن وتجزیه آلاینده های آلی،ترکیبات آلی فرار وغشای باکتریاییهستند، به همین جهت برای ایجاد خاصیت ضدعفونی کنندگی به رنگ ها، سیمان ها وشیشه ها اضافه می شوند. بتن حاوی دارای رنگ سفید و درخشندگی خاصی است و این درخشندگی رابطور مؤثری حفظ می نماید. درحالی که ساختمان های ساخته شده بابتن معمولی فاقد چنین ویژگی هستند. فولاد یکی از فلزات بسیار مهم در صنعت ساخت وساز است. تحقیقات
نشان داده است اضافه نمودن نانو ذرات مس به فولاد از ناهمواری های سطحی فولاد می کاهد و در نتیجه تعداد عوامل افزایش دهنده تنش و در نهایت ترک خوردگی های ناشی از خستگی سازه هایی مانند پل ها و برج ها، که در آن ها بارگذاری به طور متناوب انجام می گیرد رامحدود می سازد. حسگرها ی مبتنی برفناوری نانو نیز می توانند به نوبه خودکاربردهای زیادی در سازه های بتنی داشته باشند؛ برای کنترل کیفیت ودوام بتن، این حسگرها می توانند برای هدف های مختلفی نظیر؛ اندازه گیری چگالی، میزان افت بتن، پارامترهای مؤثر دردوام بتن مانند؛ دما، رطوبت، غلظت کلر؛ دی اکسیدکربن، تنش، خوردگی میلگردهاوارتعاش طراحی شوند. نانوفناوری، از فناوری های نوینی است که با سرعت هرچه تمام تر در حال توسعه بوده، قله های آرزوهای دست نیافتنی پیشین بشر را فتح کرده وعرصه های مختلف دانش را زیر سایه خود قرار داده است. این فناوری به نسبت نوظهور، بسیار فراتر از دستاوردی گذراست و به مثابه بالی برای پرواز بشر به بی کران های علم و دانش خواهد بود. در اصل، فناوری نانو فرایند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آن ها در سطح اتم هاو مولکول هاست. از راه یافت
ن فناوری نوظهور نانو به گستره مهندسی ساختمان مدت زیادی نمی گذرد. نخستین مطالعات در زمینه کاربردهای نانوفناوری در صنعت ساختمان، به دهه ۱۹۹۰ میلادی باز نامید که مهم ترین کاربرد آن دربرگیرنده بهینه «فناوری تواناکننده» می گردد. در بخش ساختمان، فناوری نانو را می توان نوعی سازی مواد ومصالح معمولی و موجود است. ایجاد کاربردهای جدید برای مصالح و از همه مهم تر، چند منظوره کردن مصالح و ایجاد قابلیت پیشگیری از صدمه دیدن مواد، بسیار مورد توجه دانشمندان این عرصه قرار گرفته است. به مدد حضور فناوری نانو در این حوزه و کمک به ساخت موادی با ویژگی های یاد شده، می توان انتظار داشت که مواد و مصالح را به گونه ای اقتصادی تر تولید کرده و همچنین از منابع طبیعی کمتر برداشت نمود. در مقوله فناوری نانو آنچه که در وهله اول به نظر می رسد دوستدار بودن محیط زیست و صرفه جویی در انرژی است که آن را در زمره پیشرفت های بسیار عالی بشر قرار می دهد.
در مکانیک کوانتومی سیستم یا ذره تنها می تواند میزان معینی انرژی دریافت نماید که این موضوع در مکانیک کلاسیک معکوس است. این میزان معین انرژی تراز انرژی نام دارد. تراز انرژی همچنین برای اشاره به الکترون های درون اتم که در ناحیه الکتریکی هستهٔ اتم قرار دارند نیز اشاره می شود همچنین این عبارت می تواند به معنای تراز انرژی هسته و تراز انرژی لرزشی و چرخشی در مولکول ها استفاده شود. بنا به اصل طرد پائولی در یک سیستم با برهمکنش معین هیچ دو الکترونی نمی توانند دارای حالت کوانتومی یکسان باشند. پس باید ترازهای انرژی مجزا از اتم های منفرد به ترازهای جدید متعلق به هر دو اتم و نه یکی آن ها تقسیم شوند. اگر انرژی پتانسیل در فاصلهٔ بینهایت از هستهٔ اتم یا مولکول صفر باشد، در این حالت الکترون های ثابت (به انگلیسی: Bound state) دارای پتانسیل منفی خواهند بود. اگر بیش از یک حالت کوانتومی کلاسیک انرژی برابر با هم داشته باشند، اصطلاحاً گفته می شود که ترازهای انرژی رو به انحطاط گذارده اند که منجر به ایجاد چندگانگی می شود. تبهگنی یا واگنگی(Degenerate): اگر به یک تراز انرژی، دو یا چند تابع موج متمایز، متناظر شود می گوییم تراز انرژی تبهگن