چکیده:

تأثیراستفاده از تکنولوژی­های نوین بر کاهش میزان مصرف انرژی در خانه­های آینده و طراحی آنها موضوعیست که در دو دهه اخیر توجه بسیاری از معماران و محققان را به خود جلب نموده است . در طی سالهای اخیر مطالعات و تحقیقات گسترده­­ای در زمینه انرژیهای پاک و تجدید شونده صورت پذیرفته است. در این بین فناوری نانومواد جایگاه مهمی را در این عرصه اشغال نموده که در پی آن به دستاوردهای مهمی نیز نائل گردیده است.در ابتدا جنبه­های علمی موضوع، مورد بررسی قرار میگیرد و با جستاری در مبانی و مفاهیم پایدار معماری و نظرات بزرگان معماری جهان ، ارتباط این مفاهیم با معماری روشن میگردد و در آخر با ارائه نمونه­ای از دستاوردهای این تکنولوژی در معماری به معرفی ویژگیها و افق­هایی که پیش روی معماران و طراحان خانه در آینده است میپردازیم. لازم به ذکر است که فناوری نانو نیز مانند همه فناوریها و پیشرفهای علمی بشر از دو روی سکه برخوردار است : روی مثبت و روی منفی . بدیهی است هر چه قابلیتها و توانایی­های یک فناوری بیشتر باشد ، اهمیت کنترل و بکارگیری آن در جهت ارتقاء زندگی بشر نیز مهمتر خواهد بود.به اعتقاد محققان و اساتید مراکز آموزش عالی کشور ورود ایران به دنیای مواد نانو و تحولات اساسی در تولید مواد و محصولات بر پایه نانو فناوری در آینده­ای نه چندان دور اجتناب ناپذیر خواهد بود و به تبع آن تغییر و تحول مصالح ساختمانی و تکنولوژی ساخت امری امکانپذیر خواهد بود.

واژه­های کلیدی:

نانوتکنولوژی ، نانو مواد ، انرژیهای تجدید شونده و پاک ، نانومعماری

مقدمه:

معماری، سنگ بنایی است كه از شكست سازمانی جلوگیری می كند و زمینه های استفاده از نوآوری های فناوری را به منظور رسیدن به سازمانی ماندگار و پویا و متناسب با عصر اطلاعات فراهم می كند .  همان طور كه توانایی هر موجود زنده ای تاحد زیادی تحت تاثیر معماری اندام و سیستم های زیستی وی است و همانگونه كه زیبایی و كارایی یك ساختمان از نوع معماری آن نشأت میگیرد ، به همان دلیل و دلایلی دیگر معماری نقش بسزایی در به منصه ظهور رسیدن فناوری­های نوین در زندگی روزمره بشر دارد . در این راستا مقوله کاهش میزان مصرف انرژی در چند دهه اخیر ذهن دانشمندان و دوستداران محیط زیست را به خود مشغول داشته و آنان را بر آن داشته تا در این زمینه به تحقیقات بسیاری دست زنند. آنچه که تا کنون شاهد آن بودیم  رشد سریع تحقیقات علمی و عملی علوم و فنون نانودر کلیه علوم وصنایع همانند علوم مهندسی ، علوم پزشکی ، علوم پایه ، علوم زیست محیطی و ..... است که نتایج قابل توجهی را نیز به بار آورده است اما کاربردهای این پدیده در صنعت ساختمان و بطور عمده ساخت و ساز آنطور که باید و شاید صورت نگرفته است  هرچند اخیراً با توجه به تقویت کننده ها و استحکام دهنده های نانویی در مصالح ساخت و ساز موج جدیدی با شتاب فزاینده ای صنعت ساخت و ساز را در بر گرفته است . از همین رو میبایست اهمیت علم نانو در معماری و صنعت ساخت و ساز بسیار جدی گرفته شود و با توجه به جوان بودن این علم مطالب پیش رو نقطه آغازینی بر این تحولات در عرصه معماری است .

فناوری نانو

نانوتکنولوژی نامی است که به یک نوع فناوری تولیدی اطلاق میگردد.همانطور که از نامش پیداست زمانی محقق میشود که توانایی ساختن اشیاء از اتمها وجود داشته باشد و در اینصورت توانایی آرایش دوباره موادبا دقت اتمی را بوجود می­آورد ( اخوان ، علی ،1380 ، 1 ) . یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است . نانو تکنولوژی توانایی کار کردن در تراز اتمی، مولکولی و فراتر از آن در ابعاد بین 1 تا 100 نانومتر، با هدف ساخت و دخل و تصرف در چگونگی آرایش اتمها و مولکولها و با استفاده از مواد ، وسایل و سیستمهایی با تواناییهای جدید میباشد . حال برای درک بهتر این مقیاس مثالهایی ذکر میشود: یک مولکول آب دارای قطری حدود یک نانو متر است. قطر یک نانو لوله تک لایه 1.2 نانومتر است . کوچکترین ترانزیستورها 20 نانومتر هستند. مولکول دی ان ای 2.5 نانومتر پهنا دارد و پروتئینها بین 1 تا 20 نانومتر هستند (  دبیرخانه همایش نانو تکنولوژی ، 1380 ، 23 ) .

در این مقیاس واکنشها سریعتر و بهتر صورت میگیرد و محصولات پایدارتری نیز به وجود می­آیند؛ و مشکل اصلی این فناوری نیز در همین کوچکی ابعاد و پایداری است . شکل و طبیعت سطح نانو ذرات باعث میشود که به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شود و نیز به سرعت با مواد ایجاد ترکیبات غیر قابل پیش­بینی نماید و یا وارد زنجیره مواد غذایی شده و منشأ آلودگی محیط گردند. بنابراین کنترل مواد در مقیاس نانو بسیار حائز اهمیت است . شاید این قسمت کوچکی از مشکلات فناوری نانو به حساب آید چرا که تغییر محیط اطراف انسان تغییر رفتار و نوع زندگی را به دنبال دارد که به طبع آن اخلاق و فرهنگ نیز تحت تأثیر قرار خواهد گرفت ؛ و این مسئله ایجاب میکند که در بررسی فناوری نانو حتما در جنبه مثبت و منفی آن نیز مورد توجه قرار گیرد.

تاریخچه فناوری نانو

 امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن برنده جایزه نوبل فیزیک مطرح شد. فاینمن طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیزها را رد نمی‌کند. وی اظهار داشت که می‌توان با استفاده از ماشینهای کوچک ماشینهایی به مراتب کوچکتر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد.
همین عبارتهای افسانه وار فاینمن راهگشای یکی از جذابترین زمینه‌های نانو تکنولوژی یعنی ساخت روباتهایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانو ماشینهایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند، هر دانشمندی را به وجد می‌آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال و اریک درکسلر این روباتها یا ماشینهای مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی در می‌آیند. در واقع مواد به مرزهای حقیقیشان در لبه­های نامعلوم کوانتوم نزدیک خواهند شد و فقط هنگامی این کوچک شدن متوقف می­شود که خود اتمها تا حد زیادی ناپایدار شده و غیر قابل فهم گردند( شاهوردی ، 1383 ، 17) .

فناوری نانو و تأثیر آن در معماری

نظرات و طرحهای ارائه شده در زمینه نانوفناوری و تأثیر آن ساختار محیط انسان را از سه جنبه میتوان مورد بررسی قرار داد:

اول آنکه نقش کنونی فناوری نانو در معماری معاصر بوسیله نانو موادی که در مصالح ساختمانی در دسترس معماران و سازندگان قرار دارد میتواند مورد توجه واقع شود. برخی از نمونه محصولاتی که در دست تولید است شامل لایه­های نازک و شفاف محافظ پنجره­ها که در برابر خراش مقاوم هستند و به صورت خودکار با دریافت پرتو ماورائ بنفش خورشید و باران خود را تمیز میکنند ، شیشه­هایی که رنگ خود را با کاهش یا افزایش حرارت محیط تغییر میدهند و نور محیط را تنظیم میکنند و همینطور بتن­های مقاوم در برابر ضربه­های ناگهانی و ترک خوردگی می­باشند ؛ که با وجود قیمت بالا و نرسیدن به تولید انبوه اما در برخی ساختمانها مورد استفاده قرار گرفته است

 فایل ورد قابل ویرایش