برنده جایزه برتر نوآوری‎‏های نوین

در حال حاضر محققان و سازندگان به دنبال تولید و به کارگیری اجزای ساختمانی کم هزینه با قابلیتی بسیار بالا هستند که در عین حال در کوتاهترین زمان ممکن طراحی شده و به تولید انبوه برسند. محققان مؤسسه فناوری نوین جورجیا (Georgia) برای ساخت و طراحی عناصر و تجهیزات ساختمانی به سراغ سیستم‏های ظریف هوشمند با استفاده از پلیمر و فناوری نانو رفته‏اند که به تولید سریع و کم هزینه آن‏ها کمک چشمگیری می‏کند. نکته قابل توجه اینجاست که با استفاده از این طرح‏های هوشمند پلیمری می‏توان هر یک از محصولات معماری در صنعت ساختمان را به صورت پیش ساخته طراحی کرده و استحکام آن‏ها را به بیش از دو برابر افزایش داد. سازگاری با محیط زیست و شرایط مختلف آب و هوایی از دیگر قابلیت‏های این ترکیبات پلیمری است که در تولید انبوه عناصر ساختمانی نقش مهمی دارد. ساخت دیواره‏های پلیمری پارامتری در مایعات کریستالی از جمله این محصولات معماری- ساختمانی به شمار می‏روند که طراحان موسسه فناوری نوین جورجیا با عرضه ان در نمایشگاه بین‏المللی نیویورک، موفق به کسب جایزه برتر نوآوری‏های نوین شده‏اند. این دیواره‏ها که به دیوار پرده‏ای نیز معروف هستند، از یک ماده پلیمری سبک یا فوم سلول بسته پلی استایرین ساخته شده که در انتها یک لایه پوششی از پلی‏اورتان سطح آن‏ها را فرا گرفته است.

دیواره‎‏های پلیمری پارامتری دیجیتالی

دیواره‏ پلیوری دیجیتالی که در واقع یک پرده یا حائل جامد محسوب می‏شود، با استفاده از روتر سی ان سی پنج محور، تراش خورده و به یک نمونه کامل از دیواره پرده‏ای محافظ تبدیل می‏شود. این دیواره قدرت انعطاف پذیری و مقاومت اجزای ساختمانی را افزایش می‏دهد. دیواره پرده‏ای پلیمری به دلیل نوع تراش، ظرافت و وزن  سبک به توسعه معماری در نمای شهری کمک می‏کند و تنوع طرح و رنگ ساختمان‏هارا نیز افزایش می‏دهد. در واقع نمونه‏های پارامتری دیجیتالی به همراه سیستم‏های قالب‏گیری علاوه بر به کارگیری بیشتر صنعت پلیمر در ساختمان‏سازی، بر افزایش دقت و سرعت در تولید عناصر و تجهیزات ساختمانی نیز تأثیرگذار  است. مواد پلیمری سبک و البته چسبنده این دیواره پلیمری دیجیتالی در ایجاد سیستمی با عنوان «شکل آزاد» در مصالح و تجهیزات ساختمانی بسیار مؤثر عمل می‏کنند و در نتیجه مقاومت و ماندگاری آن‏ها را افزایش می‏دهند. تغییرات دما و شرایط آب و هوایی از جمله مهمترین عواملی هستند که بدنه و اسکلت ساختمان را دچار شکاف و ترک‏خوردگی‏های متوالی می‏کنند و از این رو بافت عناصر پلیمری با استحکام بالا به همراه نمونه‏های پارامتری دیجیتالی می‏توانند از این معضل جدی جلوگیری کنند. با استفاده از این مواد پلیمری و نمونه‏های دیجیتالی آن می‏توان قالب‏های لاستیکی و بتن پیش‏ساخته نیز طراحی کرد که حاصل آن ساختاری متناسب، ثابت و کاربردی است.

دیواره پلیمری در مایعات کریستال و پلیمر

بیشترین کاربرد دیواره‏های پلیمری در مایعات کریستالی مربوط به صنعت معماری و طراحی دکوراسیون داخلی و خارجی ساختمان است. چرا که مایعات کریستالی یکی از عوامل جذب نور بوده و می‏توانند ترکیبی از رنگ‏های تیره و روشن با زوایای تابشی متفاوت را در داخل ساختمان منتشر کنند. دیواره‏های پلیمری در مایعات کریستالی کولستریک (چرب) تشکیل می‏شوند که درصد بالایی از مونومرهای آماده پخت نوری (photocurable) را در خود جای می‏دهند. در واقع عمل پلیمریزاسیون با کمک فوتون‏های نوری در داخل دیواره پلیمری صورت می‏گیرد که در این ترکیب علاوه بر پلیمریزاسیون نوری، فاز جداسازی نیز از طریق میدان الکتریکی داخلی بدنه انجام می‏شود. در این صورت مایعات کریستالی قدرت جذب نور و انرژی را کسب کرده و به مونومرهای داخلی انتقال می‏دهند.

انتقال نور به مونومرها سبب می‏شود تا آن‏ها به صورت زنجیره‏وار در کنار یکدیگر بافت پلیمری ایجاد کرده و در نهایت به یک شبکه کامل پلیمری تبدیل شوند. بنابراین فاز مولکول‏های محلول کریستالی در منطقه‏ای با شار (سهم) الکتریکی بالا و مونومرها در منطقه‏ای با شار الکتریکی پائین باعث تشکیل دیواره‏های پلیمری در اطراف مونومرها می‏شوند. در نهایت مخلوط کریستالی پلیمری در برگیرنده دیواره‏های پلیمری شانه عسلی (Honey Comb) هستند که در ساخت نمایشگر بازتابنده هوشمند به کار گرفته می‏شوند. این نمایشگر دارای دو حالت متفاوت و مکمل است. یکی مربوط به قدرت انعکاس انتخابی (هوشمند) و دیگری از توزیع ظریف و مخروطی متمرکز با قابلیت تنظیم شدت نور حالت اولی، ناشی می‏شود.

این دیواره کامل پلیمری در مایعات کریستال به عنوان یک پوشش در دیوار، جداساز فضای داخلی و حتی سقف‏ها استفاده شدهو وظیفه انتشار رنگ‏های متنوع در فضا را بر عهده دارد. دیواره پلیمری کریستالی بخشی از نور را از محیط خارج دریافت و با جذب این نور بی‏رنگ، رنگین کمانی از رنگ‏های جذاب تیره و روشن را در فضا منتشر می‏کند. این بازتابنده نور یکی از جدیدترین تجهیزات پلیمری در معماری و دکوراسیون داخلی ساختمان به شمار می‏رود که عنوان نمایشگر هوشمند نوین را از آن خود کرده است.

منبع : ماهنامه ساختمان و پلیمر – شماره 18