.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Nanomateriale, procese şi tehnologii pentru construcţii inteligente - abordări în cadrul IMT-Bucureşti
Proprietăţile "extreme" sau complet noi revelate la scară nanometrică ale materialelor deschid un spectru imens de aplicaţii în toate domeniile industriale. Cursa globală a competitivităţii sustenabile – factor declanşator al revoluţiei nanotehnologice – impune tehnologia nanomaterialelor ca o componentă esenţială în redesenarea industriilor tradiţionale. Pe baza experienţei extensive în dezvoltarea de nanomateriale inovative, IMT-Bucureşti iniţiază un program de cercetări concentrate pe dezvoltarea de aplicaţii ale nanomaterialelor în construcţii, cu obiective de îmbunătăţire a confortului, calităţii şi siguranţei habitatului. Proiectul prezentat se referă la obţinerea unor “pereţi inteligenţi” pe bază de compozite ciment-lemn cu incluziuni nanoparticulate şi proprietăţi de suprafaţă avansate.
Nanomaterialele, boom pentru construcţii Nanomaterialele sunt definite ca fiind materiale noi, a căror structură elementară a fost adusă la scară nanometrică. Altfel spus, prin utilizarea – înglobarea, manipularea – unor particule foarte mici de material, se creează noi materiale la scară mare. “Secretul” este următorul: aduse la dimensiuni de ordinul a 100 nanometri, materialele încep să prezinte proprietăţi radical îmbunătăţite, controlabile, şi chiar proprietăţi complet noi. Nanotehnologia – acest termen cu o popularitate atât de abruptă astăzi – este chiar “extensia tehnologică” spre utilizarea acestor proprietăţi. Majoritatea estimărilor şi prognozelor legate de dezvoltarea şi potenţialul de piaţă al nanotehnologiei indică nanomaterialele ca fiind sectorul catalizator major şi cu cele mai răspândite aplicaţii. În fiecare an se produce în lume un metru cub de ciment pentru fiecare persoană. Numai în UE, industria construcţiilor este o afacere de 350 de miliarde euro, ocupând 10% din forţa de muncă. La o asemenea dimensiune, construcţiile reprezintă una dintre industriile vizate cu prioritate de revoluţia nanotehnologică. Industriile cimentului, oţelului, sticlei, încep deja să beneficieze de soluţii inovative provenite din cercetări în nanomateriale. Duritatea, rezistenţa mecanică, ductibilitatea, superplasticitatea, afinitatea chimică, capacitatea de izolare termică, respingerea particulelor de murdărie şi vopsea şi capacitatea de autocurăţare, capacitatea de autoreparare, sunt numai câteva dintre proprietăţile vizate pentru construcţiile moderne pe baza acestor noi tehnologii. Este interesant că fiecare dintre aceste proprietăţi benefice din punct de vedere structural şi al confortului contribuie, mai mult sau mai puţin direct, şi la sustenabilitatea mediului. Doar câteva exemple: reducerea poluării în procesele de producţie şi de curăţare, economia de energie prin izolare termică performantă, sau creşterea timpului de viaţă prin rezistenţa superioară. Proiectul NANOAMBIENT IMT-Bucureşti este singurul institut naţional de CD din ţară specializat în micro şi nanotehnologii. Proiectele naţionale şi internaţionale de cercetare în tehnologia nanomaterialelor acoperă aici diverse categorii de subiecte: nanoparticule şi nanocompozite, filme subţiri şi acoperiri, nanostructurări şi funcţionalizări de suprafeţe. Proiectul naţional NANOAMBIENT (2005-2008) reprezintă o primă abordare în tehnologia nanomaterialelor pentru construcţii inteligente şi deschide mai multe direcţii de inovaţie. NANOAMBIENT este coordonat de IMT şi reuneşte alte 10 organizaţii, reprezentând 7 din cele 8 Euroregiuni ale României. Roluri importante în cadrul proiectului au fost atribuite CEPROCIM, Institutului Naţional al Lemnului, INECM-Timişoara, IMNR, ICPAO-Mediaş, ICIA-Cluj. Soluţiile cercetate şi rezultatele curente Ideea de pornire a proiectului este realizarea unei structuri compozite ciment-lemn cu includere de nanomateriale, în vederea obţinerii de proprietăţi avansate de volum şi de suprafaţă. Nanofibrilele celulozice din componenţa lemnului au o rezistenţă foarte mare, 25% chiar faţă de nanotuburile de carbon, şi au avantajul de a fi naturale, super-izolatoare termic şi mult mai ieftine decât acestea. Suprafaţa pereţilor dezvoltaţi va fi acoperită cu un film cu proprietăţi antibacteriene, hidrofobe, anti-murdărie şi vopsea (anti-grafitti), şi de concentrare a energiei solare. O condiţie esenţială este dezvoltarea tehnologiei de preparare a suprafeţei şi compatibilizare pentru acoperire, în vederea obţinerii funcţionalităţii ansamblului. În final, se vor dezvolta tehnici de depunere pe suprafeţe mari. Lista rezultatelor obţinute până în prezent: • stabilirea reţetei optime şi a tehnicilor de procesare a structurii compozite ciment-lemn-nanopulberi de siliciu, care s-a dovedit viabilă din punct de vedere al standardelor europene de rezistenţă mecanică (este prezentată structura în microscopie SEM) • sinteza nanopulberilor oxidice nedopate şi dopate cu diverşi ioni metalici • filme de nanocompozite cu matrice polimerică obţinute prin înglobarea nanopulberilor în matrici polimerice • stabilirea tehnicilor de depunere a filmelor subţiri pe substratul de compozit (sunt prezentate două imagini SEM ale filmelor depuse pe substrat) • realizarea proprietăţilor antibacteriene şi antimicotice ale straturilor subţiri depuse (este prezentată imaginea unei probe de test: prin comparaţie cu zonele neprotejate, pe zonele acoperite de film nanocompozit nu apar culturi bacteriene).
Dr. Ing. Ileana Cernica
IMT-Bucureşti
Email: ileanac@imt.ro
Parerea ta conteaza: 
Proiectul “Centrul Romano-German pentru Micro si Nanotehnologii”
