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詳細說明

在過去幾個世紀里，建筑材料在不斷地推陳出新，引領工程領域不斷創(chuàng)造出更美觀、更堅固和更舒適的建筑作品。那么建筑技術的未來會是什么樣子？下面我們列出在不久的將來會振奮人心的十項建筑創(chuàng)新，其中部分甚至已在今天有所應用。

1、自修復混凝土

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自修復混凝土

混凝土是世界上使用*廣泛的建筑材料。事實上，它是水之后地球上第二大消費品。混凝土有廉價和廣泛適應性等優(yōu)點，但也容易開裂，在極熱和極冷環(huán)境下抗壓性能會惡化。

過去修復有裂縫的混凝土的*一途徑就是修補它、加強它，或者把它敲下來從頭開始。但以后將不需再這樣了。2010年，羅德島大學的研究生和化學工程教授創(chuàng)建了一種新型“智能”混凝土，可以“智能”修復自身的裂縫。這是因為混凝土混合物中嵌入了微型水玻璃膠囊。當裂紋產(chǎn)生時，膠囊破裂并釋放一種凝膠狀愈合劑，變硬填補*隙，實現(xiàn)自我修復。

這不是自修復混凝土的*一修復方法。其他研究人員利用細菌或嵌入玻璃毛細管或聚合物微膠囊達到類似的效果。然而，羅得島大學的研究人員認為他們的方法是*劃算的。

延長混凝土的壽命能帶來巨大的環(huán)境效益。目前世界范圍內(nèi)的混凝土生產(chǎn)占全球二氧化碳排放的5%。智能混凝土不僅會使我們的結構更安全，也可以減少溫室氣體的排放。

2、碳納米管

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碳納米管

碳納米管具有比地球上其它任何材料都高的比強度，可以拉伸超過厚度的一百萬倍。

一納米(nm)只有一米的十億分之一，這是微乎其微的小。一張紙的厚度是100000nm。人的指甲生長速度大約1nm每秒，即使人的DNA鏈也只是2.5nm寬。這樣看來構造“納米”級的材料似乎是不可能的。但科學家和工程師通過使用電子束光刻技術等*端技術，已經(jīng)成功地創(chuàng)造出壁厚只有1nm的碳納米管。

當大的粒子變小時，其表面積在不斷增加。這些碳納米管具有比地球上其它任何材料都高的比強度，可以拉伸超過厚度的一百萬倍。碳納米管的質(zhì)量之輕和強度之高，使它們可以嵌入到其他金屬、混凝土、木材和玻璃等建筑材料中來增加材料密度和抗拉強度。工程師們甚至嘗試在建筑材料加入納米傳感器，這樣可以在材料破裂和開裂之前監(jiān)測出來。

3、透明鋁材

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透明鋁材

透明鋁材可以需要更小的內(nèi)部支撐來建造高聳的玻璃幕墻摩天大樓。

幾十年來，化學工程師夢寐以求地開發(fā)一種結合了金屬的強度和耐久性的與玻璃般透亮的材料。這種“透明金屬”可以以很小的內(nèi)部支撐來建造高聳的玻璃幕墻摩天大樓。軍事建筑可以安裝這種薄而透明的金屬窗戶經(jīng)受起*高級的炮火攻擊。而早在1980年代，科學家們就開始試驗一種由鋁、氧和氮混合粉所形成的新型陶瓷。陶瓷經(jīng)過熱處理和