Znajdź zawartość

Na Princeton University powstał nowy typ czujnika, dzięki któremu możliwa będzie ocena stanu budynków czy mostów. Badanie zmian zachodzących w budowlach i wykrywanie pojawiających się uszkodzeń to bardzo ważne, a jednocześnie niełatwe zadanie. Sigurd Wagner i Patrick Gorrn postanowili wykorzystać laser, organiczne związki chemiczne i elastyczny polimer do stworzenia "skóry", którą można pokryć budowlę. Sprawdzając stan pokrycia można będzie oceniać zmiany zachodzące w samej budowli. Ich pomysł polega na użyciu poli(dimetylosiloksanu), którzy przygotowano tak, by miał falistą strukturę. Na jej powierzchnię nanosi się płynną mieszaninę molekuł organicznych. Gdy całość oświetlimy laserem ultrafioletowym, emitowane jest światło o konkretnej długości fali. W tym wypadku jest to widzialne czerwone światło. Jednak wszelkie zmiany na powierzchni "skóry", jej rozciągnięcie czy ścieśnienie, powodują zmianę długości fali emitowanego światła. Eksperymenty wykazały, że już ściśnięcie gumy o 2,2% prowadzi do zmian, które są wykrywane przez specjalne czujniki. Te potrafią zauważyć różnice sięgające zaledwie 5 nanometrów w długości fali. To bardzo dokładna metoda i jest to jej główna zaleta. W wielu przypadkach dochodzi bowiem do nieznacznych zmian struktury, które nie muszą objawiać się widocznymi uszkodzeniami. Te czujniki pozwalają zanotować takie zmiany - mówi Wagner. Dodatkową zaletą nowej metody jest możliwość sprawdzania zdrowia "skóry" z pewnej odległości oraz uniknięcie konieczności prowadzenia okablowania. Technologia z Princeton znajduje się obecnie w fazie eksperymentalnej. Uczeni szukają teraz jak najlepszych molekuł emitujących światło oraz metod ich umieszczania na PDMS. Wiemy, jak prowadzić eksperymenty. Ale nie znaleźliśmy jeszcze magicznej formuły - zauważył Wagner.

Badania nad zamkami z piasku mogą ożywić dawną technikę wykorzystywania samanu (mieszaniny ziemi, wody, słomy, gliny i piasku) w budownictwie. Materiał ten był używany przez całe tysiąclecia, udowodnił swoją przydatność i wytrzymałość. Obecnie został niemal całkowicie zarzucony. Ostatnio jednak coraz częściej ludzie szukają tanich i ekologicznych materiałów do budowy domów. Dlatego też naukowcy z Durham University postanowili zająć się badaniami samanu. Fragmenty samanowych ścian zostały poddane testom na wytrzymałość. Wykazały one, że o stabilności materiału decyduje odpowiednia zawartość wody. Jeśli takie ściany pozostawimy do wyschnięcia w odpowiednim klimacie, to nie utracą one całkowicie wody i będą stały przez bardzo długi czas. Lepsze zrozumienie zależności pomiędzy ilością wody a wytrzymałością ścian pozwoli na wznoszenie bardziej trwałych i bezpiecznych konstrukcji. Użycie samanu może przynieść spore korzyści, przede wszystkim ekologiczne. W wielu zastosowaniach materiału tego nie trzeba stabilizować cementem, a więc może on go całkowicie wyeliminować. Tymczasem produkcja cementu jest odpowiedzialna za 5% całej powodowanej przez człowieka emisji CO2. Ponadto materiały do stworzenia samanu najczęściej można pozyskać z najbliższej okolicy, to zmniejsza koszty transportu. Badania brytyjskich uczonych pozwolą też na konserwację zabytków architektury, w których wykorzystano saman. Wiemy, że saman zdał próbę czasu, ale do końca nie rozumiemy fenomenu jego wytrzymałości. Bez tej wiedzy nie możemy ani konserwować zabytków, ani stworzyć ekonomicznie opłacalnych nowych budowli. Saman został wynaleziony przez Chińczyków około 2000 lat przed Chrystusem. Początkowo był wykorzystywany do budowania murów obronnych wokół osad. Z Państwa Środka technika jego wykonania rozprzestrzeniła się po całym świecie. Tak ważne zabytki jak Wielki Mur czy Alhambra zostały wykonane częściowo z samanu.

Inżynierowie i architekci z Uniwersytetu w Cambridge stworzyli pierwszy w Wielkiej Brytanii prototypowy dom, który nie przyczynia się do efektu cieplarnianego, bo nie ma odcisku węglowego. Crossway, bo tak go nazwano, jest położony w pobliżu Staplehurst, a przy jego konstruowaniu zapożyczono średniowieczną technikę sprzed ponad 600 lat. Na podstawie unikalnego projektu, który zostanie przedstawiony już dzisiaj (18 lutego) w znanej także w Polsce serii telewizyjnej Grand Designs, będzie można budować energooszczędne domy przyszłości. Pierwszym mieszkańcem, a zarazem testerem budynku o niespotykanym kształcie ma być jego projektant Richard Hawkes. W zamierzeniu Crossway ma stanowić wzorzec dla podobnych do niego tańszych domów. Projekt jest opłacalny, gdyż dom stosunkowo prosto zbudować. Kiedy się zrozumie, o co chodzi, wszystko idzie już gładko. Większość kosztów to nowa technologia generowania i przechowywania energii. Jeśli stanie się ona szerzej dostępna, budowanie większej liczby podobnych tanich domów stanie się rzeczywistością – przekonuje jeden z członków ekipy Michael Ramage. Konstrukcja wygląda jak 20-metrowej długości łuk, który od zewnątrz przykryto roślinami i ziemią. W ten sposób doskonale komponuje się z otoczeniem. Tzw. sklepienie katalońskie, zwane inaczej tamburynowym (ang. timbrel vaulting), opiera się na samopodtrzymujących łukach. Jak nazwa wskazuje, było ono kiedyś popularne w okolicach Morza Śródziemnego, w tym w Katalonii. W XIX wieku zostało spopularyzowane przez pochodzących stąd architektów, ale najstarszy przykład tego typu budowli pochodzi z Walencji i datuje się go na 1382 rok. Dzięki takiej konstrukcji nie trzeba stosować "energożernych" materiałów, np. wzmocnionego betonu. Odpowiednia masa i bezwładność termiczna bryły pozwala na utrzymywanie ciepła zimą i chłodu latem, bez zastosowania kosztownych systemów grzewczych/chłodzących. W słoneczne dni budynek jest ogrzewany za pomocą baterii słonecznych. Poza tym wyposażono go w bojler na biomasę o mocy 11 kW, który dostarcza prąd, gdy niebo jest zasnute chmurami. Izolację domu wykonano ze starych gazet. Większość materiałów starano się pozyskiwać w okolicy.