Az elmúlt évtizedben hatalmasat fejlődött a nanotechnológia, a kutatásokra világszerte egyre nagyobb összegeket fordítanak. Az évezred elejére már több száz egyetemi intézet és mintegy 500 cég dolgozott nanotechnológiai kutatásokon. Az ilyen jellegű fejlesztésekre az USA-ban, Japánban és az Európai Unióban összesen 4 milliárd dollárt költenek.

A nanotechnológia - a legkisebb anyagi részecskékkel foglalkozó tudomány -, a 100 nanométernél kisebb léptékben dolgozó technológia kiemelt szerepet játszik a legújabb fejlesztésekben. Rengeteg, ma még a fantasztikumba illő alkalmazási javaslat látott napvilágot, kezdve a nanomotoroktól az összetett feladatokat ellátó nanorobotokig. Habár az ilyen komplex eszközök megvalósítása még várat magára, egy sor alkalmazás már a mindennapi életben is elérhető. Így az építőiparban is, ahol a nanotechnológiás bevonatok a legelterjedtebbek.

A lótuszhatás

Az építőipari felhasználás során a felületkezelés és a felülettökéletesítés kerül leggyakrabban szóba. Ennek hatásmechanizmusa a következő; felvitel közben a felületkezelő anyag három eleme intelligensen elrendeződik egymás alatt. A kapcsolódó komponens a kezelendő felületre vándorol, és homogén kötődést alakít ki azzal, közben egyúttal a felület részévé is válik. Erre épül egy ultravékony, üvegkeménységű réteg, amely rendkívül hosszú ideig tartós, és a felületet a legagresszívebb külső hatásoktól is képes megvédeni. A nano-, azaz a tapadást gátló részecskék rendeződnek legfölülre. Ezek együttese eredményezi a lótuszeffektusnak - a kutatók a lótuszvirág felületét vizsgálták, innen a név - nevezett lepergető hatást. A védőrétegek a megszilárdulás után kémiailag és mechanikailag is nagymértékben terhelhetők. Ellenállnak az UV-hatásnak, fagyállóak és akár 450 Celsius-fokig hőállóak. Felületi szilárdságuk és karcmentességük látványosan javul - nagyon erős környezeti hatásnak sem marad nyoma. A kezelt felületet kefével, de akár magas nyomású tisztítóval is lehet tisztítani.

Építőipari hasznosítás

A nanotermékeket folyamatosan tökéletesítik, évről évre egyre nagyobb az anyagok felhasználási köre. A kifejlesztett termékek mára a gyakorlatban is bizonyították, hogy kiválóan alkalmazhatók üveg-, kerámia-, kő- és betonfelületekhez, vakolatokhoz, falazatokhoz is. A nanoeljárás egyik legjelentősebb alkalmazási területe az építészeti üvegek felületkezelése, tökéletes bevonatot jelent az összes külső és belső üvegfelületen. Különösen nagy jelentőséget kap a magas épületek, az üveg- és függönyfalak esetében. Ráadásul nemcsak a környezeti szennyeződések, hanem a baktériumok, a mohák és az algák ellen is védelmet jelent a nanobevonat. Léteznek már nanotechnológiás építőipari ragasztók is, amelyek előnyös tulajdonságaik mellett szállítási és raktározási szempontból is kifizetődőek, hiszen kisebb kiszerelésben nagyobb felület burkolásához elegendő anyagot tartalmaznak. Homlokzati festékbevonatoknál is alkalmazható a technológia. Az ilyen különleges összetételű anyagok ötvözik a szilikát és diszperziós festékbevonatok előnyeit, azok hátrányai nélkül. Ezek a bevonatok rugalmasak, jól tűrik a meleget, nem repedeznek, ugyanakkor vonzzák a vizet. Ezáltal az esőben az esetlegesen megtapadt szennyeződéseket a szétterülő vízcseppek lemossák a homlokzatról, valamint az eső elállta után a megtapadt vékony vízfilm nagyon gyorsan elpárolog, ez megakadályozza a penész- és algaképződést.

A nanobevonatok előnyei

A nanotechnológiával kezelt felületeknek, ahogy azt a fenti példákban is láthattuk, az egyik tulajdonsága a vízlepergető hatás. Ilyen tulajdonságú anyagok persze már eddig is voltak - mint például a szilikon -, viszont a tartósságban a nanotechnológián alapuló anyagok nagyságrendekkel jobbak. A nanotechnológia ugyanis a már említett módon, atomi szinten épül be a kezelt felületbe, molekuláris szinten megváltoztatva a felületi tulajdonságokat, amitől garantált a hosszan tartó hatás. Mivel a nanokezelt anyagok felületei csak vízzel tisztíthatók, sokkal ritkábban szorulnak takarításra. A technológia kifejezetten környezetbarát, hiszen így csökken a környezetre és egészségre is ártalmas, hagyományos tisztítószerek használata. A bevonat nagy ellenálló képességet biztosít fa-, kő- és homlokzati felületeken, miközben teljes mértékben pH semleges, nem mérgező, antibakteriális

és antiallergén hatású. Az anyag ellenáll az UV-sugárzásnak, egyben páraáteresztő is. Antigraffiti hatását a speciális tapadásgátló védelmének köszönheti. A különféle kültéri burkolatok szerkezetébe nem jut be a víz, ezáltal fokozza a fagyállóságot. Kül- és beltéri burkolatnak fokozott kopás- és karcállóságot biztosít, ezzel a burkolatokkal szemben támasztott szinte összes követelménynek megfelel. Jelentős tulajdonsága még a korrózióvédelem és további hozzáadott értéket jelent, hogy az anyaggal kezelt felületek esztétikusak, fényesek lesznek általa.

Nem mind nano, ami fénylik

Számos szilikon-, olaj-, teflon- vagy akril bázisú terméket jellemeznek nano technológiásként, mert hasonló nedvességlepergető hatással bírnak. Ugyan ez a tulajdonáguk valóban megvan, de jóval kevesebb ideig és korántsem olyan mértékben. A mechanikai és egyéb hatások miatt ezek a bevonatok hamar elpárolognak, és ezért gyakran újra kell kezelni a felületet. Ezek a bevonatok külsőleg is kevésbé fényes, fátyolos, homályos felületet eredményeznek. A valódi nanobevonatok erős kémiai kötésük révén hatékonyan és tartósan biztosítják a kívánt, sokoldalú hatást. Ez ugyan drágább megoldás, de hosszú távon kifizetődőbb.

KÁRPÁTI JUDIT

NANOTÖRTÉNELEM

Richard O. Feynman Nobel-díjas amerikai fizikus 1959. december 29-én az Amerikai Fizikai Társaság előtt tartott előadásában izgalmas példával mutatott rá arra, hogy a nanovilág ekkora lehetőségeket rejt. Egyszerű számítással bemutatta, hogy nincs elvi akadálya annak, hogy a 30 kötetes, közel 30 ezer oldalnyi Britannica Enciclopedia teljes tartalmát ráírjuk egy gombostű fejére. Csupán néhány atomnyi nagyságú betűket kell használni, amelyek írásának és olvasásának technológiáját kell kifejleszteni. Mára ez a technológia valóság a pásztázó tűszondás mikroszkópokban. A nanotechnológia kifejezést először Norio Taniguchi használta 1974-ben szubmikrométeres toleranciával történő anyagmegmunkálásra. A nanotechnológia, mint jövőbeli, meghatározó tudományág előrevetítése Eric Drexler 1986-ban megjelent "Engines of Creation" című híres könyvére vezethető vissza. 1983-ban Gerd Binning és Heinrich Rohrer a zürichi IBM-laboratóriumban megalkotta a pásztázó alagúteffektus-mikroszkópot, amely a nanotechnológia fejlődésében meghatározóvá vált. Három évvel később Nobel-díjjal jutalmazták kutatási eredményeiket.

FORRÁS: WWW.NANOPOLIS.HU

NANOPOLIS INNOVÁCIÓS PARK

A nanotechnológia hazai kutatási bázisa Miskolcra koncentrálódik, itt épül a Nanopolis Innovációs Park. A Nanopolis Miskolc fejlesztési pólus projekt célja, hogy Miskolc tíz éven belül Kelet-Közép-Európa egyik vezető nanotechnológiai központja legyen a kutatás-fejlesztés, az oktatás, az innováció és a gyártás területén. Az innovációs központ 10 ezer m²-es hasznos alapterületen jön létre, az új épületben bérelhető irodák és korszerű laboratóriumok lesznek. A technológiai inkubátorszolgáltatásokhoz nemcsak az alap infrastruktúrát biztosítják majd, hanem megfelelő műszerparkot is beszereznek és egyúttal kiépítik a K+F+I kiszolgáló információtechnológiát is. A kutatás-fejlesztést szolgáló Nanopolis Innovációs Parkot az Új Magyarország Fejlesztési Terv Gazdaságfejlesztési Operatív Program (GOP) keretében az állam is kiemelten támogatja. A Nanopolis Nanotechnológiai Gazdaságfejlesztő Kft. tájékoztatása szerint a beruházás összege 8836 millió forint, jelen pillanatban támogatási szerződésen dolgoznak.

Hozzászólások

Név *
Email
Code   

Küldés