Фотокаталитический бетон: новый взгляд на старые вещи
Если верить Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха в городах по всему миру ежегодно приводит к преждевременной смерти около 2 миллионов человек. Выбросы автомобилей и химические отходы многих производств создают едкий и вредный воздух. Особенно в условиях современного города, где в часы пик просто не продохнуть: грязь, пыль, смог, и так мало свежего воздуха.
Для решения этой проблемы были привлечены авторитетные архитекторы и ученые из компании «Аndervision» и корпорации TioCem, которые все-таки нашли выход из сложившейся ситуации. Их детищем стал фотокаталитический бетон. Хотя это изобретение не новое, больше всего в нем привлекают свойства, которые открылись благодаря группе польских разработчиков.
Фотокаталитический бетон – что это?
Фотокаталитический бетон: что-то новое и совершенно не известное простым строителям, нашим соотечественникам. Хотя такой термин внедрился в профессиональную сферу уже более 5 лет назад.
Так что же это за зверь с таким сложным и непонятным именем:
- Так бетон назвали в честь химического процесса − фотокатализа, который происходит в его структуре под действием света. А именно, как только солнечные лучи попадают на поверхность подобного бетона, происходит химическая реакция, которая расщепляет любые загрязнения – пыль, грязь, плесень, бактерии и прочее.
- Кроме этого, подобный бетон способен перерабатывать микрочастицы углекислых и выхлопных газов, очищая воздух от загрязнения вокруг себя. Это свойство пока еще мало изучено, но разработчики обещают, что в скором времени, усовершенствуют его, вводя в бетон дополнительные катализаторы.
- Но это еще не все чудные свойства такого фотокаталитического бетона. Его отличает также особенность самоомывания. Такая характеристика материала доступна благодаря изменению угла смачиваемости под действием естественного солнечного света.
На заметку: Угол смачиваемости, в свою очередь, представляет собой угол между каплей жидкости и твердым основанием, на котором она находится. У фотокаталического бетона он равен от 80% до 0. Такие характеристики позволяют периодически собираться влаге на поверхности и соскальзывать с нее, одновременно отчищая от имеющихся загрязнений.
- Разработчики из компании «Аndervision» утверждают, что в солнечную погоду подобные процессы происходят на все 90%, когда в пасмурные дни всего на 70%. Но они неизменны, и происходят ежедневно без сбоев и «выходных».
Пусть этот процесс протекает на микро-уровне, но именно он позволяет сохранять белоснежную чистоту фотокаталитического бетона. Если посмотреть на него в солнечный день, то можно увидеть и то, что белая поверхность отражает лучи, заливая светом все вокруг.
Все гениальное – просто
Функция очищения воздуха и самоомовения бетона кажется фантастикой, и думается, является мечтой любой домохозяйки. Ученые и архитекторы добились проявления таких свойств благодаря введения в рабочий состав диоксида титана параллельно с дополнительными катализаторами, которые не только стабилизируют его, но и активизируют дополнительные фотокаталитические процессы.
А сам диоксид титана дозируется в нанодисперсном виде. Именно такая гранулировка делает подобный химический элемент отличным полупроводником для солнечных лучей, которые в свою очередь запускают цепочку химических реакций и окислений, образовывая гидроксильные свободные радикалы. Они-то и расщепляют газы и загрязнения, отчищая воздух вокруг себя.
Подобный химический элемент нельзя отнести к инновациям в строительном мире — так же, как и его сочетание с бетоном. Кто работал с производственными пигментами, тот знает, что для получения белого искусственного камня, в качестве красителя используют именно диоксид титана, который просто выбеливает серую структуру. Кроме этого, он составляет основу белого цемента, который чаще всего используется для создания декоративных элементов из бетона чистого и глубокого цвета.
TiO2 известен также не только в строительной сфере, как пигмент. Его применяют при проектировании солнечных батарей, имплантатов, фильтров для очистки воздуха и воды, в косметологии — и конечно же, при создании самоочищающихся поверхностей.
Польским ученым осталось лишь преобразовать диоксид титана в более выгодную форму для дозирования в бетон, и найти тот «идеальный рецепт», чтобы потрясти строительный мир очередной инновацией.
Тандем современной архитектуры и инноваций
Фотокаталитический бетон настолько полюбился архитекторам и проектировщикам, что его без опаски применяют при возведении зданий и сооружений. Его чудесные свойства, белоснежная, не марающаяся поверхность и превосходная пластичность, позволяют делать из бетона самые невообразимые формы.
Так, известный архитектор мирового масштаба Ричард Майер, еще в начале нулевых построил в Риме шикарную церковь, названную «Щедрость в милосердии». Она стала ярким примером интересного сочетания фотокаталитического белоснежного бетона и стекла. В солнечный день это строение сияет в лучах, озаряя всю площадь вокруг.
И еще один шедевр современной архитектуры, чей фасад выполнен из фотокаталитического бетона, построен в 2015 году в Милане. Его создателями выступили разработчики из Nemesi & Partners.
Своим проектом они выразили главную идею такого строительного материала – лицевые панели выполнены в виде деревьев, скрывающих основное здание от людских глаз. Этим они хотели показать, что и рукотворное творение может стать «легкими» нашей голубой, но загазованной планеты.
Строительство этого удивительного сооружения было приурочено к открытию научной выставки EXPO в Италии в 2015 году. Его интересная архитектура, солнечные батареи на крыше, полностью обеспечивающие здание электроэнергией, и главный фасадный материал – фотокаталитический бетон, как нельзя лучше олицетворили эту выставку прорывом в строительной области.
Как видите, чудеса живут рядом с нами. Просто нужно немного больше времени и знаний, чтобы постичь и открыть настоящую истину их сущности.